Basado en MPTA+ control de debilitamiento de campo (método de cálculo directo) + desacoplador de corriente PMSM implementación del sistema simulink
Diagrama de bloques de control general
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El flujo del algoritmo de control:
En primer lugar, hablemos sobre el concepto y la fórmula del círculo límite de corriente y el círculo límite de voltaje:
1. Círculo límite de voltaje
Traer para obtener:
2. Círculo de límite actual
Cuando el motor esté en estado estable, dibuje la ecuación de restricción de voltaje y la ecuación de restricción de corriente en los planos id e iq, como se muestra en la figura: cuando se considera la
influencia de la resistencia del estator, la capacidad de generar par disminuye a una velocidad dada ;Bajo un par dado, la velocidad máxima que se puede alcanzar también se reduce; por lo tanto, cuando la velocidad es alta, la influencia de la resistencia se ignora (la figura anterior no considera la influencia de la resistencia del estator).
2. Tres áreas de control de debilitamiento de campo
Área 1: La velocidad de rotación de PMSM en esta área es menor que la velocidad de giro. Dado que el
debilitamiento del campo no se ha realizado en esta área, la salida es un par constante, por lo que el área 1 también es un área de operación de par constante. Para aprovechar al máximo la capacidad de salida del motor, a menudo se utiliza el método de control MTPA en este intervalo.
Área 2: Esta área es el área de debilitamiento de campo general. La velocidad del PMSM es mayor que la velocidad de giro. ¿Por qué ya no usamos
MTPA en este momento y usamos una estrategia de debilitamiento de campo específica? Como se muestra en la figura a continuación,
cuando la característica idiq del motor está en la curva MTPA, suponga que acelera hasta el
círculo límite de voltaje donde se encuentra BC En este momento, las capacidades de salida del par electromagnético del punto B y el punto C son obviamente diferentes, y el par electromagnético La capacidad de salida del punto C es obviamente mayor que la del punto B. Si la corriente del eje d se proporciona de acuerdo con la curva MTPA, la capacidad de salida del motor disminuirá, por lo que se debe usar la característica idiq en el punto C.
El componente de corriente del estator se obtiene de acuerdo con la siguiente fórmula:
la pista de carrera de id se puede obtener como:
La relación que se muestra en la figura anterior se obtiene a través de la intersección del círculo límite de voltaje y el círculo límite de corriente.La
trayectoria de corriente del estator del motor corre a lo largo de la intersección del círculo límite de corriente y el círculo límite de voltaje, y la amplitud siempre es mantenido en el
área Ilim 3: el área 3 también se convierte en el área de debilitamiento de campo profundo y el área de debilitamiento de campo 2, no todos los motores existen en
el área solo cuando existirá lim / fd LI , la diferencia en esta relación se puede reflejar en el círculo límite de tensión y el círculo límite de corriente en el sistema de coordenadas.
Entonces se puede ver que las curvas de debilitamiento del campo magnético también son diferentes.
Cuando el motor está funcionando en esta área, los componentes de corriente del estator id e iq se pueden obtener de acuerdo con la siguiente fórmula:
3. Control de simulación Slimulink
3.1 Velocidad dada
3.2 Bucle de velocidad PI
3.3 Algoritmo de control (MPTA+debilitamiento de campo)
La estructura interna de la cual es
la estructura interna de MPTA:
el control de debilitamiento de flujo interno es:
3.4 Lazo de corriente PI
3.5 Desacoplamiento del código del controlador actual
function [ud_out,uq_out] = fcn(ud,uq,id,iq,we,pisa,Ld,Lq)
ud_out=ud-iq*we*Lq;
uq_out=uq+id*we*Ld+we*pisa;
end
3.5 Parámetros del inversor
3.6 Módulo de medida de tensión y corriente trifásica
3.7 Parámetros del motor
3.8 Forma de onda de velocidad
3.9 Forma de onda de par
