[发明专利]永磁同步电机的全速域效率MAP图生成方法

权利要求书

1.永磁同步电机的全速域效率MAP图生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、利用全速域效率最优控制电流轨迹搜索方法获取电机在全速域范围内的多个工作点的电流轨迹；

步骤一中所述全速域效率最优控制电流轨迹搜索方法为：电机运行在基速值以下时，在给定的转矩指令、转速指令、电压极限、电流极限下，采用MTPA控制方式获取电流幅值最小的电流工作点作为电流轨迹；电机运行在基速值以上时，在给定的转矩指令、转速指令、电压极限、电流极限下，采用弱磁区效率最优控制方式获取电流幅值最小的电流工作点作为电流轨迹；

采用MTPA控制方式获取电流幅值最小的电流工作点的过程包括电流角迭代循环步骤和电流幅值迭代循环步骤，首先进行电流角迭代循环步骤，电流角迭代方向为电流幅值减小的方向；在进行电流角迭代过程中，嵌套电流幅值迭代循环步骤，用以确定每个电流角对应的电流幅值，电流幅值的迭代方向为给定转矩与实际转矩误差减小的方向，当电流角的迭代区间小于给定电流角迭代精度，认为电流幅值已经收敛至最小值，输出MTPA电流轨迹；

采用弱磁区效率最优控制方式获取电流幅值最小的电流工作点的过程包括弱磁电流角迭代循环步骤和电流幅值迭代循环步骤，首先进行电流角迭代循环步骤，电流角迭代方向为电压极限下电流幅值减小的方向；在进行电流角迭代的过程中，嵌套电流幅值迭代循环步骤，用以确定每个电流角对应的电流幅值，电流幅值的迭代方向为给定转矩与实际转矩误差减小的方向，当电流角的迭代区间小于给定电流角迭代精度，认为电流幅值已经收敛至最小值，输出弱磁区效率最优控制电流轨迹；

步骤二、根据步骤一的电流轨迹计算出对应工作点的铜损；

步骤三、利用非线性负载磁链模型和基于改进的Steinmetz方程的简化铁损计算模型计算相应工况下的电机铁损；具体过程为：

电机在任一工作点的铁损按改进的Steinmetz方程的简化铁损计算模型

获取；

其中，g₁(U)为开路状态的损耗，为短路状态的损耗：

式中，a_h为开路等效磁滞损耗系数，b_h为短路等效磁滞损耗系数，a_e为开路等效涡流损耗系数，b_e为短路等效涡流损耗系数；

ψ_m为空载磁链，与i_d＝0时的电机直轴磁链ψ_d相等，ψ_m＝ψ_d(0，i_q)；

为d轴电枢反应压降，

ψ_m和ψ_d(i_d，i_q)根据非线性负载磁链模型获取；w为电机的电角速度，i_d为电机的直轴电流，i_q为电机的交轴电流；

步骤四、根据步骤二的铜损和步骤三的铁损生成全速域效率MAP图。