[發明專利]一種基于多線擬合的變勵磁同步電機MTPA控制方法

無效

• 申請號: 201210350617.7
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN102857160A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 焦寧飛;劉衛國;張華;侯奕;楊春輝;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

本發明一種變勵磁同步電機最大轉矩電流比控制方法，具體針對勵磁電流變化的同步電機利用多線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_diq-Ψ_qid)＝n_p[Ψ_fiq+(L_d-L_q)i_diq]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：