浅析永磁同步电机控制策略
【摘要】近年来，永磁同步电机凭借其体积小、损耗低、效率高等优点，被广泛应用于各种生产实践中。与此同时，对永磁同步电机的控制研究也得到了广泛的重视。本文就永磁同步电机的控制策略做出简单阐述，对比其优缺点，分析永磁同步电机控制侧率的发展方向。【关键词】永磁同步电机恒压频比开环控制矢量控制直接转矩控制1引言近年来，随着电力电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电动机得以迅速的推广应用。永磁同步电动机具有体积小，损耗低，效率高等优点，在节约能源和环境保护日益受到重视的今天，对其研究就显得非常必要。因此。这里对永磁同步电机的控制策略进行综述，并介绍了永磁同步电动机控制系统的各种控制策略发展方向。2永磁同步电机的数学模型永磁同步电机（PMSM）的永磁体和绕组，绕组和绕组之间的相互影响，电磁之间的关系十分复杂，由于磁路饱和等非线性因素，建立精确的数学模型是很困难的。为了简化PMSM的数学模型，我们通常作如下的假设：（1）磁路不饱和，电机电感不受电流变化影响，不计涡流和磁滞损耗（2）忽略齿槽、换相过程和电枢反应的影响（3）三相绕组对称，永久磁钢的磁场沿气隙周围正弦分布（4）电枢绕组在定子内表面均匀连续分布（5）驱动二极管和续流二极管为理想元件（6）转子磁链在气隙中呈正弦分布。对于永磁同步电机来说，即用固定转子的参考坐标来描述和分析其稳态和动态性能是十分方便的。此时，取永磁体基波励磁磁场轴线即永磁体磁极的轴线为d轴，而q轴逆时针方向朝前90o电角度。d轴与参考轴A之间夹角为。图1为永磁同步电机（PMSM）矢量图。图1PMSM空间向量图Fig1SpacevectordiagramofPMSM
f根据图1所示向量图进行坐标变换，满足功率不变原则，得到在旋转坐标系下PMSM的数学模型方程如下（1）电压方程由三相静止轴系ABC到同步旋转轴系dq的变换得：（1），Rs为定子相电阻，其中：。（2）磁链方程（2）式中为转子（永磁体）在dq轴的磁链，，ud、uq，id、iq和、分别为dq轴的电流、电压和磁链。、为dq轴的电感。（3）转矩方程电磁转矩的表达式为：（3）p
为极对数，定子磁链空间矢量，is为定子电流空间矢量。3恒压频比开环控制（VVVF）恒压频比开环控制（VVVF）是为了得到理想的永磁同步电机转矩速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的。按照这种控制策略进行控制，使供电r