永久磁石同期駆動モータの性能に及ぼす制御戦略の影響

永久磁石同期駆動モータのための２つの典型的な制御戦略はベクトル制御と直接トルク制御である。どちらも独自の長所と短所があります。ベクトル制御は制御永久磁石同期駆動モータの数学モデルに基づいており、モータトルクは電機子巻線電流を制御することによって実現した。

永久磁石同期駆動モータはベクトル制御下では比較的低速のトルクを持ち、速度範囲は広い。回転子磁場配向ベクトルの制御下では、無効励磁電流は必要とされないので、単位電流は最大電磁トルクを発生することができる。ベクトル制御との関係直接トルク制御は複雑な空間座標変換を排除する固定子鎖交磁束配向制御は固定子座標系における電動機の鎖交磁束とトルクの直接観察と制御を実現することができて、簡単な制御モード、速いトルク応答と完全なディジタル化の容易な実現の利点を持っている。

現在、先進制御アルゴリズムは、スライディングモード可変構造に基づく永久磁石同期駆動モータの直接トルク制御のような2つの制御戦略において良い結果を達成し、それは伝統的な永久磁石同期駆動モータ直接トルク制御の問題を解決する。大電流、鎖交磁束、トルクリップルの問題。

デューティサイクル制御に基づく永久磁石同期駆動モータのための新しい直接トルク制御法は正確な数学モデルを用いてトルク誤差を用いて全サンプリング期間にわたる現在選択されている有効電圧ベクトルの活性時間のデューティサイクルを計算する。実効電圧ベクトルの実効時間をリアルタイムで調整します。トルクリップルは効果的に減少します。比例積分微分ニューラルネットワークに基づく小脳モデル関節制御装置CMACを永久磁石同期電動機AC速度制御システムに導入して、伝統的な二重ループ制御システムにおける速度外側ループPI制御装置を置き換えた。

さらに、ベクトル制御と直接トルク制御戦略の研究に基づいて、高性能制御技術も急速に発展し、永久磁石同期駆動モータの性能を大幅に改善した。

1）弱い磁気速度膨張技術。電気自動車、特に直接駆動電気自動車は、広範囲の速度調整を有する永久磁石同期駆動モーターを必要とする。モータの速度範囲は、モータ自体の機械的強度と基本速度より上の定電力ゾーンの範囲によって制限されます。この状況では弱い磁気制御が必要です。内蔵の回転子構造はモーターに突極効果を持たせます。そして、リラクタンストルクを最大限に活用して、弱磁性領域の範囲を広げます。

2）トルクリップル抑制技術。永久磁石同期駆動モータのトルクリップルの2つの主な理由がある：導入されたパラメータの誤差を増幅するためにそれ自身の構造によって引き起こされる非理想化磁気回路と制御方法。したがって。永久磁石同期駆動モータの構造を最適化し、回転子磁場分布を改善することによって、モータ制御レベルから制御戦略を最適化し、固定子コギングトルクを減らし、そして最終的にトルクリップル抑制を達成することも可能である。

上記の分析に基づいて、内蔵永久磁石同期駆動モータは直接トルク制御弱磁気速度拡大技術を使用しています。それはそれ自身の性能の改善に大きな影響を与えます。

結論

本論文は、永久磁石同期駆動モータの性能に及ぼす永久磁石材料の磁気特性、回転子構造、電機子巻線および制御戦略の影響を分析した。永久磁石鋼はNdFeB希土類永久磁石材料を採用し、回転子は内蔵構造を採用し、電機子巻線が選択されています。フラクショナルスロット巻線は、直接トルク弱磁気速度拡張技術と組み合わされています。それは永久磁石同期駆動モーターの主な性能指標を効果的に改良することができる。