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三相异步电机弱磁控制策略研究
xiaoliubinghui
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基于异步电机矢量控制弱磁方法， 探讨了传统 1/ :r 方法、考虑转矩电流分量改进型的 1/ :r弱磁方法和基于电压控制策略的转矩最大化弱磁方案， 并对比分析了三种弱磁策略的关键控制量的仿真波形， 同时比较验证了弱磁控制策略的有效性， 以供工程应用。
在整个三相异步电机的运行区间， 按速度可划分为基速以下和基速以上两个区域。当电机运行在基速以下时， 稳态时整个电机磁场保持恒定， 输出转矩保持不变， 该区间又称恒转矩调速区。当电机运行在基速以上时， 由于直流母线电压的限制与反电动势的影响， 就需转子磁通随着转速的上升而下降， 即所谓弱磁运行。异步电机弱磁控制方法主要有传统的 1/ :r 弱磁算法［ 1］ 、考虑转矩电流分量的改进型 1/ :r 弱磁算法 ［ 2］ 、基于电压控制策略的转矩最大化弱磁控制算法［ 3］ ， 但这三种方法各有优缺点。鉴此， 本文基于弱磁运行限制条件 ［ 2~ 4］ 和区域划分 ［ 3 ］ ， 分别研究了该三种弱磁算法， 并给出了相应仿真结果， 比较和验证了弱磁控制策略的有效性。 1 三种弱磁方法的分析 1. 1 传统 1/:r弱磁算法使电机的转子磁场与转子转速 :r成反比， 即使励磁电流给定信号 i * sd 与转子转速成反比。这种控制方法往往使电压提前达到饱和， 限制了转速的进一步提高。随转子转速大于异步电动机额定同步转速 :bas e， 交叉耦合反电动势不断增大， i * sd 保持与转速成反比， 能确保磁场定向条件下的同步施转 d 坐标系定子电压分量 vsd 不增加， 但不能确保 q 坐标系定子电压分量 vsq不增加， 电压往往提前达到饱和， 限制了转速进一步提高， 同时转速动态响应变慢。但该方法实现简单， 适用于对调速范围及转速动态响应速度要求不高的场合。
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