[发明专利]一种基于铁芯损耗的超高速永磁同步电机直接转矩控制方法

摘要

本发明提出一种基于铁芯损耗的超高速永磁同步电机直接转矩控制方法。本发明公开了一种基于铁芯损耗的超高速永磁同步电机数学建模方法，在使用直接转矩控制方法对电机转速进行控制时，使用的电压方程、磁链方程和转矩方程；其中，磁链通过有限元分析法所得的三相电流计算得到，电压方程中考虑了铁芯损耗，将铁芯损耗转化为等效电阻。本发明方法可应用于基于无传感器转速估计的超高速永磁同步电机控制系统中，能有效减小无传感器转速估计中因为铁芯损耗而引起的角度误差。

主权项

1.一种基于铁芯损耗的超高速永磁同步电机直接转矩控制方法，其特征在于，在使用直接转矩控制方法对电机转速进行控制时，使用的电压方程、磁链方程和转矩方程如下所示：d‑q两相旋转坐标系下的定子磁链方程为：ψ_d＝L_di_d+ψ_mψ_q＝L_qi_q式中，ψ_d，ψ_q为d‑q两相旋转坐标系下定子磁链在d轴和q轴上的分量，L_d和L_q为d‑q两相旋转坐标系下电感在d轴和q轴上的分量，i_d，i_q为d‑q两相旋转坐标系下实际电流在d轴和q轴上的分量，ψ_m为磁铁磁链；d‑q两相旋转坐标系下的电压方程如下所示：式中，p为微分算子，R_m为考虑铁芯铁损后的超高速永磁同步电机电阻值，且R_s是定子电阻，R_i为铁芯损耗的等效电阻，用于反映超高速永磁同步电机中的铁芯损耗，v_d、v_q、i_d、i_q、L_d以及L_q分别为d‑q两相旋转坐标系下的电压值、电流值和电感值，ψ_m为磁铁磁链，ω_e为电机转速；其中，铁芯损耗的等效电阻P_i为总的铁芯损耗，且有：式中，P_h是磁滞损耗，P_e是涡流损耗，k_h是磁滞常数，k_e是涡流常数，B是磁感应强度，β是斯坦梅茨常数；电磁转矩方程为：其中n_p为电机极对数，T_e是电磁转矩。