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[摘要]：目前,用于电动车的永磁同步电动机的调速系统以其结构简单、运行可靠、效率高、维护量小等优点,发展得越来越快.由于单位功率因数控制策略能节省变流器容量,缩小变流器体积,减少工业成本,在电动车工业领域具有广阔的前景.

[关键词 ]：永磁同步电机单位功率因数控制

中图分类号： TM46 文献标识码： A

0. 引言

目前,用于电动车的永磁同步电动机的调速系统以其结构简单、运行可靠、效率高、维护量小等优点,发展得越来越快.由于永磁同步电机单位功率因数控制策略能节省变流器容量,缩小变流器体积,减少工业成本,在电动车控制领域具有广阔的前景.

1. PMSM的单位功率因数控制策略

1.1 永磁同步电机数学模型

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根据在两相绕组中,旋转坐标系下的永磁同步电机定子电压矢量方程式,整理出永磁同步电动机在d,q轴上两个分量的定子电压方程式：

（1）

其中：isd、isq为定子电流矢量的d,q轴主电流,vsd、vsq为定子电压矢量vs的d,q轴分量,ωr为转子旋转角速度.

1.2 单位功率因数控制算法

电机电枢电流和电枢电压由下式给出,

（2）

（3）

单位功率因数控制意味着变频器被全部用来产生有功功率,为了实现此目的,必须使电压和电流保持同相位,即

（4）

通过控制变量isd,实现单位功率因数控制.

2. PMSM交流调速控制系统设计

PMSM交流调速控制系统如图1所示,具有速度反馈、电流反馈的双闭环结构.速度环可以增强系统抗负载扰动的能力,抑制转速的波动；电流环有利于提高系统响应的快速性,抑制电流环内部干扰,限制最大电流保障系统安全运行.

其中,根据本文提出的控制策略,结合单位功率因数控制运算等式（4）,由iq*,ud, uq计算得到id*,对id*和iq*进行ipark变换,经过PR控制器后,将uα, uβ送入SVPWM模块,计算出6路PWM脉冲信号控制IGBT开关,实现PMSM矢量控制.

基于本文提出的观点,在MATLAB/SIMULINK环境中,构造了PMSM交流调速控制系统仿真模型.电机参数

数形结合论文参考文献