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永磁同步電機控制方式



之前分享過永磁電機的原理,那么今天分享的是永磁同步電機控制方式知識,內(nèi)容有些難記,如果你希望學(xué)會這些知識,那么就要花多一些時間反復(fù)閱讀才行,下面一起來瞧瞧。

 
永磁同步電機控制方式
 
永磁同步電機恒壓頻比控制方法
 
永磁同步電機的恒壓頻比控制方法與交流感應(yīng)電機的恒壓頻比控制方法相似,控制電機輸入電壓的幅值和頻率同時變化,從而使電機磁通恒定,恒壓頻比控制方法可以適應(yīng)大范圍調(diào)速系統(tǒng)的要求。
 
在不反饋電流、電壓或位置等物理信號的前提下,仍能達到一定的控制精度,這是恒壓頻比控制方法的最大優(yōu)點。恒壓頻比控制方法控制算法簡單、硬件成本低廉,在通用變頻器領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。恒壓頻比控制方法的缺點也顯而易見,由于在控制過程中沒有反饋速度、位置或任何其他的信號,所以幾乎完全不能獲得電機的運行狀態(tài)信息,更無法精確控制轉(zhuǎn)速或電磁轉(zhuǎn)矩,系統(tǒng)性能一般,動態(tài)響應(yīng)較差,尤其在給定目標速度發(fā)生變化或者負載突變時,容易產(chǎn)生失步和振蕩等問題。顯然,該種控制方法不能分別控制轉(zhuǎn)矩和勵磁電流,在控制過程中容易存在較大的勵磁電流,影響電機的效率。因此,此種控制方法常用于性能需求較低的通用變頻器中,如空調(diào)、流水線的傳送帶驅(qū)動控制、水泵和風(fēng)機的節(jié)能運行等。
 
永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)
 
直接轉(zhuǎn)矩控制(Direct Self-Control ,DSC)在定子靜止坐標系上構(gòu)建磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩模型,通過施加不同的電壓矢量實現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈的控制。直接轉(zhuǎn)矩控制方法有著算法簡單、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)好等優(yōu)點,因此,在要求高瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的場合,此種方法得到了廣泛應(yīng)用。
 
由于控制存在固有的缺點使得直接轉(zhuǎn)矩控制方法在速度較低時控制頻率低,轉(zhuǎn)矩脈動較大。因此減小低速時的轉(zhuǎn)矩脈動也成了直接轉(zhuǎn)矩控制方法中的研究熱點,孫笑輝等通過優(yōu)化電壓矢量作用時間來減小低速時的轉(zhuǎn)矩脈動,效果較好。D.casadei等人基于離散空間矢量調(diào)制技術(shù)將直接轉(zhuǎn)矩控制方法應(yīng)用于交流感應(yīng)電機的控制中,減小了轉(zhuǎn)矩脈動。
 
永磁同步電機矢量控制技術(shù)
 
矢量控制技術(shù)誕生于上世紀 70 年代初,永磁同步電機的矢量控制系統(tǒng)是參照直流電機的控制策略,利用坐標變換將采集到的電機三相定子電流、磁鏈等矢量按照轉(zhuǎn)子磁鏈這一旋轉(zhuǎn)矢量的方向分解成兩個分量,一個沿著轉(zhuǎn)子磁鏈方向,稱為直軸勵磁電流;另一個正交于轉(zhuǎn)子磁鏈方向,稱為交軸轉(zhuǎn)矩電流。根據(jù)不同的控制目標調(diào)節(jié)勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流,進而實現(xiàn)對速度和轉(zhuǎn)矩的精確控制,使控制系統(tǒng)獲得良好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)響應(yīng)特性。
 
根據(jù)不同的控制目標,永磁同步電機矢量控制算法可以分為以下幾種:id=0控制、最大轉(zhuǎn)矩/電流控制、弱磁控制等。這些性能指標均可以通過對直軸勵磁電流和交軸轉(zhuǎn)矩電流的獨立控制來實現(xiàn)。

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