计及电阻温变的永磁同步电机深弱磁区极限转矩逼近方法研究

作者：卢倚平; 何绍民; 罗皓泽; 杨欢; 赵荣祥

来源：中国电机工程学报, 2021, 41(24): 8315-8326.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.211672

• 定子电阻
• 温变效应
• 深弱磁区
• 极限转矩

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)系统常围绕结构和尺寸优化等途径展开轻量化设计。基于扁线绕组工艺设计的轻型电机在高速大转矩典型工况下存在较大定子电阻，且随电机运行温度升高阻值变化幅度达30%以上，电机高转速运行时的转矩精准控制难度大大提高。而现有方法对电机系统轻量化设计与高速恒功率稳定输出间存在的矛盾关注甚少，亟需挖掘以新能源汽车为代表的高端装备轻量化电机系统在高转速区的极限转矩精准调控性能。首先，在弱磁控制基础上，聚焦于永磁同步电机的高速深弱磁工作区，提出计及电阻温变的极限转矩逼近方法；其次，基于含定子电阻信息的电压/电流方程约束，采用牛顿下山迭代法求解非线性方程，对高速大转矩工况即深弱磁区的最大转矩电压比(maximum torque-per-voltage,MTPV)电流运行轨迹重新规划；最后，以温度作为新增维度对该轨迹进行温度插值补偿，保证深弱磁区逼近电机极限转矩输出特性不受运行温度影响，所提方法控制下的转矩输出在电机传动系统台架实验中与工程标定的极限转矩误差在0.4%以内，验证其可行性。

• 单位
  浙江大学