电动汽车永磁无刷同步电机调速方法研究*

刘 辑

（吉安职业技术学院，江西 吉安 343000）

永磁无刷同步电机是电动汽车的重要组成部分，控制永磁无刷同步电机的速度，有利于提高电动汽车驾驶的安全及舒适度[1-2]。目前，永磁无刷同步电机调速的方法多种多样，例如，朱明祥等[3]在对永磁无刷同步电机进行数学建模后，针对反电动势的影响，提出了基于模糊控制的永磁无刷同步电机的调速方法；王维强等[4]以STM32F103RBT6 芯片为核心，设计了采样电路、保护电路等组成的控制系统，以实现对永磁无刷同步电机的调速；牛慧敏等[5]分析了永磁无刷同步电机的调速原理，设计了一种双闭环控制系统，对永磁无刷同步电机进行调速。

为了实现永磁无刷同步电机的准确调速，文章分析了永磁无刷同步电机的结构，并对其进行了数学建模。在单闭环转速调节的基础上，设计了一个带内环电流调节的双闭环转速调节系统。在实验中，通过利用文章所提方法进行速度跟踪测试，验证了其有效性。

1 永磁无刷同步直流电机建模

永磁无刷同步直流电机在结构上由定子和转子等组成，其剖面图如图1 所示[6]。

图1 永磁无刷同步直流电机剖面示意图

在图1 中，A、B、C三个轴组成了三相坐标系，θ为转子从A轴转过的角度，ω为电机转速。

在永磁无刷同步直流电机三个定子电压ua、ub、uc的作用下，其电压平衡方程可用其对应的电流ia、ib、ic表示：

式中：V为微分符号d/dt；Ra、Rb、Rc为定子电阻；wa、wb、wc为定子反电动势；Ls为自感因子；M为互感因子。

当三相绕组中的第i和j（i≠j，i,j=a,b,c）相导通时，中性点的电压如下：