一种异步电机定子磁链弱磁控制方法
一种转矩优化的异步电机弱磁控制方法
Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ２ ４ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ｏ ｎ ａ ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｍｅ ｔ ｗａ ｓ ｋ ｎ ｏ ｗ ｎ，ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｉ Ｍ’ Ｓ ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｍｏ ｄ ｅ １ ．Ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ — ｌ ｏ ｏ ｐ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ，ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ
种 场合 ， 伴 随着异 步 电机 日益广泛 应用 ， 大 范 围 的 调 速系 统变 得越 来 越 重 要 ， 尤 其 是在 铁 路 电力 牵 引、 电动汽 车 、 高速 风 机 等行 业 ， 交 流 电机 弱 磁 控 制 调速 系统 更 是 不 可替 代 。对 于异 步 电机 而 言 ，
度响应上效果 明显 。
关键词 ： 异步电机 ； 弱 磁 控 制 ；转 矩 优 化 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ ３ ０ １ ． ２ 文献标志码 ： Ａ 文章 编 号 ：１ ６ ７ ３ — ６ ５ ４ ０ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ １ － ０ ０ １ ７ － ０ ５
Ｔｏ ｒ ｑ ｕ ｅ Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｉ ｎ ｇ Ｆｉ ｅ ｌ ｄ－ Ｗｅ ａ ｋ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ｏ ｎ Ａｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ Ｍｏ ｔ ｏ ｒ
基于最大转矩控制的异步电机直接转矩弱磁控制方法
基于最大转矩控制的异步电机直接转矩弱磁控制方法李迅;刘五陵;桂卫华;喻寿益【摘要】提出一种基于最大转矩控制的弱磁控制方法,用于异步电机直接转矩控制的弱磁运行,其基本思想是在弱磁阶段采用六边形磁链轨迹,使磁链给定值跟随转矩变化磁链自发削弱,转矩给定值限幅.该方法不需要精确的异步电机运行参数,能实现弱磁运行方式进入和退出的平滑过渡.在整个运行过程中将定子磁链给定值限制在设定区间,在不同的速度区段修改定子磁链给定值,不需要复杂计算.仿真结果表明:异步电机直接转矩控制系统在弱磁升速和降速过程中的运行性能得到改善；在弱磁运行到同一速度时,弱磁升速或降速过程中输出转矩小和过渡时间长的问题得到有效解决,六边形磁链和圆形磁链之间能够平滑过渡.%A new control scheme for flux-weakening operation of direct-torque-control induction motor drive was proposed. Its philosophy is to adapt hexagon flux track and make the flux reference respond to the change of the torque, thus weaken the spontaneous flux and limit the torque reference. The smooth transition into and out of the flux-weakening operation mode can he realized without any work parameters of the induction motor. The stator flux value is also restricted by a setting value in the whole process. It is easy to realize the control strategy by giving the flux reference in different speed stages without complicated calculation. Simulation verifies that the application of the control strategy improves the high speed performance of direct torque control effectively. With the premise of accelerating to the same speed, the problems of small output torque and long time for speed-up or slow-down are solved remarkably, and the smoothly transition between hexagon flux track and circular flux track is also implemented.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(043)001【总页数】7页(P177-183)【关键词】异步电机;直接转矩;弱磁;最大转矩【作者】李迅;刘五陵;桂卫华;喻寿益【作者单位】中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙,410083;西南铝业(集团)有限责任公司,重庆,401326;中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TM301.2目前，高速列车多采用异步电动机驱动。
一种异步电机定子磁链弱磁控制方法
输 出能力 依赖 于控 制策 略 ， 考磁 链 过高 或 过低 都 参 将导 致输 出转 矩下 降 。传统 的弱磁 方法 不能 在 已有 的限 制条件 下 获得 电机 的最大 转矩输 出能力 』 。文 献［］ ７ 和文献 ［ ］ ８ 分别 提 出的基 于 电压闭 环控 制 和稳
态 电机方程 的 弱磁方 法 ， 能够输 出最 大转 矩 ， 都基 却
转矩。 ’
２ 弱 磁 控 制 原 理
根据 直流母 线 电压 、 电机 同步 角频率 、 转矩 给定 确 定定 子 磁链 幅值 参考 值 ， 使 系统 具 有输 出最 大 并 转 矩 的能力 ， 本 文 要 实 现 的 目标 。在原 理 阐述 中 是 需 要借 助矢 量控制 的一些概 念 和物理 关系 。
却 需要 引入 电压 电流调 节器来 控 制定 子磁链 给定 。 本 文在 文献 ［ ］ ７ 和文献 ［ ］ ８ 的基础 上提 出 了一 种
定 子磁链 弱磁 方法 。该 方法将 定 子参考 电压 与对应 的 限制值进 行 比较 ， 通过 简单 计算实 现 了恒转 矩 、 恒 功率 区和 降功率 区的 平 滑过 渡 ， 且 定 子 磁链 参 考 而 值 能适 应直 流母 线 电压 波 动 、 同步 角 频 率 和转 矩 给
定 的 变 化 ， 需 转 子 磁 链 定 向 。 该 弱 磁 控 制 方 案 用 无
性能 伺服 系统 因为经 常 低 速 运 行 ， 用 较 高 的磁链 使
来 提 高每安 培 电流 的转 矩 输 出 能力 ， 而 降 低逆 变 进 器 的电流额定 值 ； 动 系统 中 ， 传 则需 要在 全速 范 围内
中 图 分 类 号 ： Ｍ ４ Ｔ ３３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１０—０ ６２０ ）３０５—４ ０３３ ７ （０８ ０—０４０
异步电机直接转矩弱磁控制研究
异步电机直接转矩弱磁控制研究
在高速列车用感应电机直接转矩控制系统中，有时需要电机工作在高
于额定转速的情况，对于感应电机，可以通过弱磁控制达到比较高的速度要求。
在弱磁阶段，电机的转矩性能主要取决于电机的控制策略,其方法和基速也有所不同。
其一，在弱磁范围内不是恒转矩调速，而是恒功率调节; 其二，在弱磁范围内，都是全电压工作，没有零电压状态，工作电压在整个区段中起作用。
传统的直接转矩控制弱磁方法是在弱磁区将定子磁链参考值与转速成反
比变化。
定子磁链参考值的过高过低，都会导致输出转矩的下降。
传统的弱磁
方法不能在已有的限制条件下获得电机的最大转矩输出能力[ 2] 。
文献[ 3] 提出了基于电压闭环控制的弱磁方法,是基于转子磁链定向的方案，不适合于定子磁链定向的方案。
文献[4] 提出了最大转矩弱磁控制算法，但是其算法过多的依赖于电机参数，如电机电阻、漏感和互感,这些参数都有可能影响弱磁的性能。
文献[ 5] 提出了鲁棒弱磁控制算法，但是只针对转子磁链进行给定的，而且对于一些低惯性的电机很难取得很好的电机性能。
越来越多的研究正在向定子磁场定向方面进行转移，电机的性能受电机
参数的影响很小，定子磁链相对于转子磁链易观测。
论文在深入分析异步电机
直接转矩控制系统弱磁控制原理的基础上，提出了一种弱磁控制策略，保证升
速过程中输出最大转矩，实现快速升速。
并通过仿真研究进行验证。
1 异步电机的数学关系
定子磁链下的电机方程如下所示:
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基于矢量控制的电动汽车用异步电动机弱磁控制方法
基于矢量控制的电动汽车用异步电动机弱磁控制方法
1、摘要
本文主要介绍了基于矢量控制的电动汽车用异步电动机弱磁控制方法。
首先给出了异步电动机弱磁控制的基本原理，介绍了弱磁控制结构及参数设置；其次，依据异步电动机矢量控制原理，建立了异步电动机控制系统的矢量控制结构，在此基础上，提出了弱磁控制的示波图分析方法，实验证明，弱磁控制系统具有良好的控制效果。
最后，提出了周期优化技术作为弱磁控制系统的一种改进方案，以降低系统功耗。
2、简介
此研究采用了基于矢量控制的电动汽车用异步电动机弱磁控制方法。
在高温下，由于发动机温度的升高，发动机性能受到严重影响，从而导致热效应，影响发动机工作效率。
一般情况下，热效应可以通过采用弱磁控制来抑制。
弱磁控制可以减少发动机温度，提高发动机效率和发动机的可靠性。
该研究重点研究基于矢量控制的电动汽车用异步电动机弱磁控制方法。
在技术上，研究者采用了矢量控制的思想，建立了异步电动机控制系统的矢量控制结构，针对不同的环境和参数，提出了弱磁控制的示波图分析方法。
最后，提出了一种改进后的弱磁控制方案：周期优化，以降低系统功耗。
实验结果证实了提出的改进方案在实际控制过程中可以显著降低系统功耗。
3、结论
本文以电动汽车用异步电动机为研究系统，提出了基于矢量控制的弱磁控制方法。
针对不同的环境和参数，研究者建立了一个控制系统的矢量控制结构，并以示波图的分析方法，进行了系统的诊断和调试，实验结果证实了提出的改进方案在实际控制过程中可以显著降低系统功耗。
此外，本文还提出了一种可拓展性很强的研究方法，可以为今后弱磁控制的深入研究提供参考。
一种改进的异步电机电压闭环弱磁控制方法
一种改进的异步电机电压闭环弱磁控制方法张文翔;曾岳南;李海波【摘要】For asynchronous motor in weak magnetic region and output torque drops,in weak magnetic phase voltage closed loop control strategy based on,this paper proposes an improved voltage closed control strategy. This method can make the motor in the weak magnetic phase output torque to maintain maximum based on current dynamic regulation. Set up by MATLAB/SIMULINK asynchronous motor control system simulation model,the simulation result and the traditional weak magnetic control methods were compared,which showed the torque performance had a 20% increase than the traditional method and improved motor acceleration performance, proved the feasibility of this method.% 针对异步电机在弱磁区域输出转矩下降的问题，在弱磁阶段电压闭环控制策略基础上，通过对励磁电流和转矩电流合理分配，提出一种改进的电压闭环控制策略。
用该方法能够使电机在整个弱磁阶段输出转矩能力提高，并能实现对电流的动态调节。
利用MATLAB/SIMULINK建立异步电机弱磁控制系统模型仿真，将仿真结果与传统的弱磁控制方法进行比较，可以看到转矩性能较传统的方法有20％的提升并提高电机加速性能，证实了此方法的可行性。
基于转子磁场定向的异步电动机弱磁方法研究
第 ４ 卷 第 ５期 １
２０ ０ ７年 ５月
电 力 电子 技 术
Ｐ ｗ ｒ ｅ ｔ ｎｃ ｏ ｅ ｃｒ ｉｓ Ｅｌ ｏ
Ｖｏ ． ．Ｎ ． １ ４１ ｏ ５
Ｍ ａ ２０ 方法研究
李叶松 ，雷 力
ｏ ｎ Ｉ ｕｃ ｉ ｎ Ｍ ｏ ｏ ｆａ ｎｄ ｔｏ ｔ ｒ
ＬＩＹｅ ｓ ｎ ．ｏ ｇ．ＬＥｔＬｉ
’
（ ｕｚｏ ｇＵ ｉｅ ｉ ｃ ｎｅａｄＴｃｏ ｌ ｙ Ｗｕ ａ ３０ ４ ｈｎ ） Ｈ ａｈ ｎ ｎｖｒｔ ｏ Ｏ ｃ ｎ ｅｈ ｎ ｇ ， ｈ ４ ０ ７ ，Ｃ ｉａ ｓ ｙ ｆＳ ｏ ｎ
４ ０７ ） ３ ０ ４ （ 中科技大学 ， 华 湖北 武汉
摘要 ： 对基于转子磁场 定向的异步 电动机 的弱磁控制方法进行了研究。针对提升 电机在弱磁区域的动态特性 ， 在 传统的 １ ／ 弱磁控制 方法 的基础上 。 过将 转矩 电流分量 的跟 踪变化作为补偿 项 ， 加到励磁 电流指令 中 ， 而 ｗ 通 迭 从 提 高电流 的跟踪 能力和 电机 的转矩输 出特性 。首先构建了系统的仿真模型 ， 证了该方法的有效性 ， 验 然后在全数 字 异 步电动机驱动系统上实现 了算法。仿真和实验结果均表 明。 该方法可有效提 高电机 的动态响应特性。 关键 词 ： 异步 电动机 ： 磁场定 向控制 ： 弱磁场
中 图 分 类 号 ：Ｍ３ １ ； Ｍ４ Ｔ ０． Ｔ ６ ２ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０ １０ ２ ０ ）５ ０ ３０ Ｏ １０ — ０ Ｘ（０ ７ ０ — ０ ４ 一 ２
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｕ ｅ ｋ ｎ ｎ ｎ ｒ ｌ ｏ ｈ ｔ ｒＦｌ ｒｅ ｔ ｄ Ｃｏ ｔ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｆｌ ｘ Ｗ ａ ｅ ｉ ｇ Ｃｏ ｔｏ ｆ ｒｔ ｅＲｏ ｏ ｕ Ｏ ｉｎ ｅ ｎ ｒ ｌ ｘ
三相异步电机弱磁
三相异步电机弱磁三相异步电机弱磁控制：原理、问题与解决方案一、弱磁控制的原理三相异步电机是一种广泛应用于工业和家庭用电动机的设备。
其工作原理基于电磁感应定律，通过气隙中的磁场与转子电流相互作用产生转矩，从而驱动转子旋转。
在异步电机中，磁场是由电源电压产生的，因此调节磁通也就意味着调节电压。
然而，单独改变磁通是不可能的，因此需要采用弱磁控制来达到调速的目的。
弱磁控制主要是通过调节电机的磁通来达到调速的目的。
当电机转速升高时，反电动势也会随之增加，导致定子电流减小。
此时，如果保持电压不变，则磁通会相应减小，导致电机转速进一步升高。
为了保持电机的转速稳定，可以通过降低电源电压来减小磁通，从而实现弱磁控制。
二、弱磁控制的问题在进行弱磁控制时，电压扩展区域可能存在两个问题：过调制导致的转矩脉动和电压裕度不足导致的电机动态性能下降。
过调制是指电机在低速时产生的转矩脉动过大，这会影响电机的平稳运行。
而电压裕度不足则是指在电机高速运行时，逆变器的母线电压已经达到极限值，无法再继续升高，从而限制了电机的动态性能。
三、解决方案为了解决这些问题，通常会通过降低异步电动机的磁链来实现弱磁控制。
降低磁链可以减小反电动势，从而降低定子电流和转矩脉动。
止匕外，电机的运行状态主要受限于逆变器的母线电压与逆变器所能承受的最大电流。
因此,需要进行相关的技术控制，使电机的运行状态束缚在有限的范围内，同时又能满足转矩和转速的输出需求。
四、总结三相异步电机弱磁控制是电机调速中的一种重要方法。
通过降低电源电压来减小磁通，可以实现电机的调速。
然而，在弱磁控制过程中，需要注意过调制和电压裕度不足等问题，并采取相应的解决方案来提高电机的性能和稳定性。
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一种异步电机定子磁链弱磁控制方法
张星;瞿文龙;陆海峰;樊扬;程小猛
【期刊名称】《电工电能新技术》
【年(卷),期】2008(027)003
【摘要】本文提出了一种电动汽车用异步电机的定子磁链弱磁控制方法,通过引入定子参考电压与逆变器能提供的电压值的比较,确定电机的运行区域,进而确定能够输出最大转矩的励磁电流,再结合给定转矩求出定子磁链参考值.本方法采用定子参考电压与母线电压对应值的比较,仅需简单计算即能实现恒转矩、恒功率、降功率区域的平滑过渡.在逆变器和电机的电压、电流能力一定时,能够输出最大转矩.无需转子磁链定向,适用于定子磁链控制的场合.通过动态调整转矩给定限制值可保证电机稳态运行不过流.仿真和实验结果证明了本方法的有效性.
【总页数】5页(P54-57,80)
【作者】张星;瞿文龙;陆海峰;樊扬;程小猛
【作者单位】清华大学电机系电力系统国家重点实验室电力电子分室,北京,100084;清华大学电机系电力系统国家重点实验室电力电子分室,北京,100084;清华大学电机系电力系统国家重点实验室电力电子分室,北京,100084;清华大学电机系电力系统国家重点实验室电力电子分室,北京,100084;清华大学电机系电力系统国家重点实验室电力电子分室,北京,100084
【正文语种】中文
【中图分类】TM343
【相关文献】
1.一种改进的异步电机电压闭环弱磁控制方法 [J], 张文翔;曾岳南;李海波
2.一种电动汽车用异步电机弱磁控制方法 [J], 朱小燕;王群京;漆星;谢芳;周成;李国丽
3.一种改进的异步电机弱磁控制方法 [J], 张恒;文小琴;游林儒
4.一种转矩优化的异步电机弱磁控制方法 [J], 邓伟;赵继敏
5.一种异步电机弱磁控制方法仿真分析 [J], 王发良
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