基于定子绕组温度感知与模糊PI策略的感应电机矢量控制方法

孙 勇，张 伟

(1.中国电子科技集团第四十八研究所，湖南 长沙410111；2.上海航天控制技术研究所，上海201109)

近年来，随着节能环保国家战略的不断推进，感应电机在电动汽车和轨道交通驱动系统中获得了越来越多的应用[1，2]。为了保障电动汽车或电力机车的加速和载重性能，感应电机需要具备较高的间歇性过载能力[3，4]。但在成本、体积和重量等指标的约束下，电机过载会导致其定子绕组温度急剧上升，严重威胁电机运行安全性[5-7]。

当前，感应电机通常采用矢量控制策略进行转矩和转速控制，而其最大过载能力主要由转矩电流分量指定。由于传统矢量控制策略未考虑电机热安全性对控制效果的影响，故电机的最大转矩电流分量通常依赖经验确定，或被限制在一个静态保守值上[8]。这种转矩电流的限制方式存在盲目性，并且会因忽略绕组的热惯性而极大程度低估电机真实过载能力。

在此背景下，一种基于定子绕组温度感知的感应电机矢量控制方法被提出[9]。该方法能够根据电机定子绕组温度反馈，对绕组温度进行控制，并依据控制结果对电机转矩实施动态限制，从而在保障电机热安全性的同时，实现电机过载能力的动态调节。与传统的矢量控制策略相比，该方法能够在不改变现有电机散热结构和冷却方式的前提下，利用绕组热惯性，动态提升电机的短时过载能力，具有重要的理论意义和工程实用价值。

然而，在现有基于定子绕组温度感知的感应电机矢量控制方法中，绕组温度控制通常采用经典PI策略实现[10，11]。……