A direct torque control method for super high speed permanent magnet synchronous motor (PMSM) based on iron core loss is proposed in this paper. The invention discloses a core loss of ultra high speed permanent magnet synchronous motor mathematical modeling method based on the control of motor speed in the use of direct torque control method, equation and torque equation using the voltage equation, flux; the three-phase current flux is calculated by finite element analysis method of the voltage equation in consideration the core loss, will be transformed into equivalent iron loss resistance. The method can be applied to a super high speed permanent magnet synchronous motor control system based on sensorless speed estimation, which can effectively reduce angular error caused by core loss in sensorless speed estimation.
【技术实现步骤摘要】
一种基于铁芯损耗的超高速永磁同步电机直接转矩控制方法
本专利技术属于超高速电机控制
,特别是一种基于铁芯损耗的超高速永磁同步电机直接转矩控制方法
技术介绍
超高速永磁同步电机具有重量轻、体积小、功率密度高、可靠性高、动态响应性能好等优点,在工业制造、航空航天、能源、医疗和国防工业等多个领域的应用前景愈发广阔。其相关技术的发展适应于当代超高速和超精度工业加工技术的发展潮流,推动现代工业和科学技术的飞速发展,超高速永磁同步电机的相关技术成为了当前的研究热点。超高速永磁同步电机在高速运行时,由于激发电流频率非常高,为了承受机械应力应选择低损耗材料。此外,由于其在高速区域中的鲁棒性弱,不能使用诸如编码器和分解器的角度检测传感器。因此,无传感器转速控制是必要的。然而,在高速电机技术中存在着挑战性问题:如需要坚固的机械结构,材料要求有低损耗的硅钢和高拉伸强度等性能,以及控制问题,例如脉宽调制(PWM)延迟,脉宽调制失真和铁损耗。此外,一般的永磁同步电动机(PMSM)控制中通常会忽略铁损。铁损除了会降低电机效率,还会改变永磁同步电机的动态模型。由于在传统的无传感器方法中没有考虑铁损,其估计的角速度误差随着速度增加而稳定地增长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于铁芯损耗的超高速永磁同步电机直接转矩控制方法,消除了电机高速运行时,无传感器转速估计中产生的角度误差,提高电机性能。为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种基于铁芯损耗的超高速永磁同步电机直接转矩控制方法,在使用直接转矩控制方法对电机转速进行控制时,使用的电压方程、磁链方程和转矩方程如下所示:d-q ...
【技术保护点】
一种基于铁芯损耗的超高速永磁同步电机直接转矩控制方法,其特征在于,在使用直接转矩控制方法对电机转速进行控制时,使用的电压方程、磁链方程和转矩方程如下所示:d‑q两相旋转坐标系下的定子磁链方程为:ψd=Ldidm+ψmψq=Lqiqm式中,ψd,ψq为d‑q两相旋转坐标系下定子磁链在d轴和q轴上的分量,Ld和Lq为d‑q两相旋转坐标系下电感在d轴和q轴上的分量,idm,iqm为d‑q两相旋转坐标系下实际电流在d轴和q轴上的分量,ψm为磁铁磁链;d‑q两相旋转坐标系下的电压方程如下所示:
【技术特征摘要】
1.一种基于铁芯损耗的超高速永磁同步电机直接转矩控制方法,其特征在于,在使用直接转矩控制方法对电机转速进行控制时,使用的电压方程、磁链方程和转矩方程如下所示:d-q两相旋转坐标系下的定子磁链方程为:ψd=Ldidm+ψmψq=Lqiqm式中,ψd,ψq为d-q两相旋转坐标系下定子磁链在d轴和q轴上的分量,Ld和Lq为d-q两相旋转坐标系下电感在d轴和q轴上的分量,idm,iqm为d-q两相旋转坐标系下实际电流在d轴和q轴上的分量,ψm为磁铁磁链;d-q两相旋转坐标系下的电压方程如下所示:式中,p为微分算子,Rm为考虑铁芯铁损后的超高速永磁同步电机电阻值,且Rs是定子电阻,Ri为铁芯损耗的等效电阻,用于反映超高速永磁同步电机中的铁芯损耗,vd、vq、id、iq、Ld以及Lq分别为d-q两相旋转坐标系下的电压值、电流值和电感值,ψm为磁铁磁链,ωe为电机转速;其中,铁芯损耗的等效电阻Pi为总的铁芯损耗,且有:
【专利技术属性】
技术研发人员:郭健,钱抒婷,吴益飞,仲露,沈宏丽,洪宇,林立斌,黄迪,王天野,周梦兰,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。