永磁同步電機的控製方法

更新日期:2018-01-17
摘要:前麵含羞草软件app下载有介紹過永磁同步電機的設計,可知其設計優化方法有三種,想必大家已經有所掌握。那麽永磁同步電機的控製方法有哪些呢?接下來請看下麵的詳細介紹吧!
永磁同步電機
 
 
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隨著永磁同步電機的不斷發展,其控製技能也備受關注。目前永磁同步電機典型的控製技能與異步電機相似,主要有恒壓頻比控製、矢量控製以及直接轉矩控製等。
 
1、恒壓頻比控製
 
恒壓頻比控製(又稱恒磁通控製辦法,是通過在改動供電電源頻率完成對電機轉速進行控製的同時,保持電機的磁鏈軌道按要求進行改變,即在電機轉速發生改變(供電電壓頻率改變)時按必定規則對電機供電電壓進行相應的調整。在基頻以下,為了保持氣隙磁通不變,定子端電壓和定子供電頻率始終保持和諧控製,二者之比為常數,稱為恒壓頻比控製。在低頻時應通過提升電機供電電壓來補償定子壓降。在基頻以上,當頻率升高時,需保持電機供電電壓處於額外電壓數值,使磁通與頻率成反比的降低,以此來完成弱磁的控製。
 
該控製辦法結構簡單、實現成本低廉。但是該控製辦法無法完成轉矩的瞬時控製以保證電機的動態呼應,而且低頻時,電機轉矩輸出往往不足。因此選用這種控製方法的電機一般使用於對動態功能要求不高的場合,比如紡織工業、空氣壓縮機、大功率離心式風機、水泵、水泥輪轉窯等。
 
2、矢量控製
 
矢量控製依照定位磁場的不同,可將矢量控製分為基於轉子磁場的矢量控製,基於氣隙磁場的矢量控製以及基於定子磁場的矢量控製。其中,由於後兩種定位方式無法徹底解耦電機交直軸電流,因此目前基於轉子磁場的矢量控製使用最廣。
 
矢量控製在理論上解決了電機控製中非線性、強偶然的問題,完成了交流電機高功能的控製,使得交流伺服驅動逐步替代了直流伺服驅動、發動機驅動,成為了主流驅動係統。現在國際上針對矢量控製的研討已經非常成熟,所開發的產品已被廣泛使用於各工業範疇。
 
3、直接轉矩控製
 
直接轉矩控製是一種變頻器控製三相馬達轉矩的辦法。其作法是依量測到的馬達電壓及電流,去核算馬達磁通和轉矩的估測值,而在控製轉矩後,也能夠控製馬達的速度,直接轉矩控製是歐洲ABB公司的專利。
 
在直接轉矩控製中,定子磁通用定子電壓積分而得。而轉矩是以估測的定子磁通向量和量測到的電流向量內積為估測值。磁通和轉矩會和參考值比較,若磁通或轉矩和參考值的誤差超過允許值,變頻器中的功率晶體會切換,使得磁通或轉矩的誤差能夠趕快縮小。因而直接轉矩控製也能夠視為一種磁滯或繼電器式控製。
 
永磁同步電機控製係統中的控製器一般選用PID控製,PID控製具有結構簡單、易於調理、相當可靠等特色,而且該控製算法不依賴於被控對象的數學模型。但是永磁同步電機是強耦合的非線性係統,如果僅僅依靠簡單的PID控製,電機很難完成高功能運轉。為此,國內外許多專家學者為了提升電機的靜、動態特性,保證其高效安穩的運轉,將滑膜控製、自適應控製、含糊控製乃至神經網絡控製等控製算法與傳統矢量控製、直接轉矩控製相結合使用到電機控製中,以獲得電機傑出的運轉目標。