永磁同步电机反电动势谐波补偿控制方法

摘要

本发明公开一种永磁同步电机反电动势谐波补偿控制方法，该方法属于电机控制技术领域。这种补偿控制方法基于对永磁同步电机产生更完美正弦波电流及平稳转矩所需要的定子电压条件，利用由理想电机模型得到的定子电压值作为参考，与电机实际的端电压进行比较得到电机非理想特性引起的电压畸变及谐波成分的大小，并在控制环路中对此做出补偿，以抑制反电动势谐波成分对定子绕组电流及转矩的影响，进而减小电机运行损耗，提高电机转矩控制的平稳性。

主权项

1.提取永磁同步电机的谐波反电势的方法，其特征在于：以最常用的三相永磁同步电机为例分析，在理想状态下，电机三相电压方程可写为：其中u_a、u_b、u_c为电机定子三相电压值，i_a、i_b、i_c为电机定子三相电流值，ψ_a、ψ_b、ψ_c为定子个相绕组中的基波主磁链。当考虑由电机磁场分布非正弦、齿槽效应等非理想因素时，电机三相电压方程可改写为：其中Δψ_a、Δψ_b、Δψ_c表示考虑到上述系列非理想因素的三相谐波磁链，其对时间的导数为与之对应的三相谐波反电动势。该分量可以通过理想电机模型与电机实际电压值的比较被区分和提取。图1给出了反电动势谐波提取方法的原理，其中理想模型即电机在理想状态下的电机电压方程(1)，其中u′_a、u′_b和u′_c为该方程的数值计算结果，它们可以看作是对电机端电压的期望值。另一方面，电压u_a、u_b和u_c为电机驱动器实际输出的三相电压瞬时值，它们的物理意义由方程(2)给出。这两组电压的差别在于后者包含了谐波反电动势的影响。由于理想状态下电机的控制不含谐波反电动势的影响，因此从理想电压值u′_a、u′_b和u′_c中减去实际电压u_a、u_b和u_c就可得到电机的谐波反电动势成分取反的值Δu_abc＝(Δu_a，Δu_b，Δu_c)。