[發明專利]基于二元二次函數擬合的變勵磁同步電機MTPA控制方法

無效

• 申請號: 201210350616.2
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN102857159A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 焦寧飛;劉衛國;張華;侯奕;蔣鴻;田高禮
• 申請（專利權）人: 西北工業大學;陜西航空電氣有限責任公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及一種變勵磁同步電機最大轉矩電流比控制方法，是一種針對勵磁電流變化的同步電機利用多線（二元二次）擬合方法進行最大轉矩電流比（MTPA）控制的方法，屬于交流電機傳動技術領域。

背景技術

起動/發電一體化是未來航空交流電源系統的一個重要發展方向。目前我國飛機交流電源系統大都采用三級式無刷同步電機（原理框圖見圖1）作為發電機，該類發電機無起動航空發動機的功能，發動機由獨立的起動機進行起動。這樣的發動機-電源系統包含兩套電機，使得其體積和重量較大，且系統復雜，可靠性降低。若能在原有三級式無刷同步發電機的基礎上，通過控制使其運行在電動狀態來完成發動機的起動，即實現起動/發電一體化，就可以省去專門的起動機，減輕機載重量和系統體積。但是，該電機主要為滿足發電功能設計，在電動狀態時存在如下問題：1）靜止和低速狀態時，勵磁機輸出電壓較低、主發電機勵磁電流較小，嚴重影響主發電機的帶載起動能力；2）隨著電機轉速的升高，勵磁機輸出電壓逐漸增大，主發電機勵磁電流也逐漸增大，即主發電機勵磁電流在電機起動過程中一直處于變化之中。

從電機結構上看，主發電機為電勵磁凸極同步電機。為了提高主發電機在靜止和低速時的帶載能力，應選擇最大轉矩電流比控制策略。對于永磁同步電機或者勵磁電流恒定的電勵磁同步電機，其勵磁磁鏈或勵磁電流是保持不變的，即電磁轉矩方程T_e＝n_p(Ψ_di_q-Ψ_qi_d)＝n_p[Ψ_fi_q+(L_d-L_q)i_di_q]中的ψ_f為恒值，所以針對此類電機的MTPA控制就是要實時的完成如下所示的非線性規劃問題，以求得直交軸電流的參考值：

min=id2+iq2Te=np[Ψfiq+(Ld-Lq)idiq]---(1)]]>

通過對上式的求解，可以獲得滿足MTPA控制的i_d、i_q與T_e的關系：