基于直接磁鏈?zhǔn)噶康母袘?yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩效率最優(yōu)控制

郭洪英

(國網(wǎng)福建省送變電工程有限公司,福州350013)

0 引 言

隨著以電動(dòng)汽車為代表的綠色電力技術(shù)概念的發(fā)展,對電力傳動(dòng)的效率也要求越來越高,電機(jī)的節(jié)能驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)逐漸成為了一個(gè)研究熱點(diǎn)[1-3]。相對于感應(yīng)電機(jī)(以下簡稱IM),永磁電機(jī)傳動(dòng)效率和轉(zhuǎn)矩密度更高,因此得到較快發(fā)展,但是由于IM具有堅(jiān)固耐用,工藝簡單,成本低、免維護(hù)和可以弱磁運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn),使得其依然是電力傳動(dòng)的主要電機(jī)選型[4-6]。因此,開展IM的驅(qū)動(dòng)效率優(yōu)化控制,尤其是IM在額定轉(zhuǎn)速以下并處于輕載工況時(shí)的效率提升是很有必要的。

文獻(xiàn)[7]指出,IM在不同負(fù)載下調(diào)整合適的磁鏈可以達(dá)到提高效率的目的,具體可以分為3類途徑實(shí)現(xiàn)。第一種是通過控制一個(gè)單一變量,如功率因數(shù)[8]或滑差頻率[9],兩者都是適合于標(biāo)量控制和間接轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制的,但基于滑差頻率的節(jié)能控制策略對電機(jī)參數(shù)依賴較強(qiáng),魯棒性一般,而基于功率因數(shù)的節(jié)能控制策略更適合于低動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用場合,存在一定局限性。文獻(xiàn)[10]給出了IM的最大轉(zhuǎn)矩電流比算法(以下簡稱MTPA),其通過選擇能實(shí)現(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩的電流來提高IM運(yùn)行效率,也屬于第一種實(shí)現(xiàn)途徑。第二種途徑是基于查詢或迭代搜索機(jī)制的控制策略,文獻(xiàn)[11]針對電動(dòng)汽車IM驅(qū)動(dòng)提出了一種基于查詢圖模式的節(jié)能驅(qū)動(dòng)控制,輸入需要的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速,查詢圖后生成最佳參考電流,而圖是通過一系列包括測量定子溫度在內(nèi)的運(yùn)算和校準(zhǔn)得到的,計(jì)算量較大,工程實(shí)現(xiàn)難。……