永磁同步电机效率改善策略比较研究

邢绍邦，罗印升，宋伟，陈太洪

（1.江苏技术师范学院 电气信息工程学院，江苏 常州 213001；2.南京航空航天大学 自动化学院，江苏 南京 210016）

1 引言

永磁同步电动机体积小、效率高、功率密度大，由其组成的闭环调速系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的速度和位置控制，在要求高性能、快速响应的场合具有很好的应用前景［1－2］。为了改善永磁同步电动机调速系统的控制性能，不少学者将先进控制理论应用于其中并取得了很好的控制效果。另一方面，能源短缺促使人们在改善调速特性的同时提升电机运行效率。对此人们也进行了大量的工作，文献［3］提出了基于在线搜索技术的最小功率控制策略，该方法无需电机的精确模型，通过在线搜索的方式使输入功率达到最小，实现效率优化；文献［4－6］提出了基于损耗模型的控制策略，该方法通过实时检测或估计电机的转速和电流信号，依据电机的动态损耗模型，推导出损耗最小或效率最高时的最优磁通值。文献［7－8］提出了最大转矩电流比控制方式，该方法分析了输出转矩一定时所需的最小定子电流，具有响应速度快，容易实现等优点。

最小功率控制策略虽然具有对参数变化反应迟钝和适应性强的优点，但其寻优时间过长，节能效果并不能令人满意。在负载变化快的场合，反而可能使控制性能下降。因此，本文基于永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制（DTC）平台，针对最小损耗模型和最大转矩电流比两种效率改善策略进行了详细的比较研究。……