磁力矩_磁力矩公式_磁力矩的方向

通过适当时刻选择合适的电压空间矢量（查询电压矢量表来控制电压型逆变器）来实现两者的近似解耦。为配合直接转矩控制，定子磁链和电机转矩的调节器不再选用PI调节器，而是东莞电机厂采用继电器特性的砰砰调节器。直接转矩控制系统响应速度快，但是具有非线性特征，且是必须有脉动才可以进行闭环控制，因此在较低转速时稳定性差。磁力矩

矢量控制技术的核心是将磁场定向静止坐标系经过矢量变换，把三相交流电机的三相定子电流分解成两个分量（即励磁电流和转矩电流)，并使这两个分量相互间垂直，彼此独立，在转子磁场旋转坐标系中针对激励电流。和转矩电流分别进行控制，电流调节器通常选用PI调节器，系统具有良好的线性特性，矢量控制技术较为成熟，动静态性能好。

表1：永磁同步电机两种方案性能对比

由于相比于直接转矩控制，矢量控制的电流环能够更好地处理电枢电流的响应问题，使电动机的启动和制动性能较好，转矩输出稳定，调速范围大等一系列优点，所以课题以矢量控制作为永磁同步电机的控制方案进行研宄。

系统参数不变，当需要的输出电磁力矩确定后，轴转矩电流和g轴励磁电流存在很多种组合方式。不同的组合，永磁同步电机的控制效率、功率因素、力矩输出能力等也会不同，这样就形成不同的电流控制方法。通常，永磁同步电机矢量控制采用的基本控制策略包括：控制，最大转矩电流比控制、功率因数恒为1控制以及弱磁控制等矢量控制中各种电流控制方法的特点也有不同。

从系统整体上来观察，定子绕组中只有交轴分量电流，且转子磁场空间矢量与定子中磁动势空间矢量正交，永磁环球电机相当于普通的他励直流电机。此时，电机转矩中只包含电磁转矩的分量，即磁阻力矩为0,输出的力矩和电机定子电流成正比，其线性力矩控制动态性能好、输出的力矩波动小。由于电磁转矩只是依靠交轴电流，从而实现交、直轴电流的解耦。因此其优点是控制最为简单，该方法不会因为产生去磁效应而导致永磁体退磁、电机性能下降等现象。但是缺点是当负载增加时，输出的力矩增大，漏感压降增大，功率因素降低。

当选用凸出面装式结构的永磁同步电机时，电机定子内的单位电流能够得到的转矩是最大的，反过来说，当需要的输出转矩相同时，电机定子电枢输出电流值是最小的，因此可以大幅地降低电机内部的铜耗，从而改善电机的效率。可见，当选用表面凸出式转子磁路结构的永磁同步电机时，通常采用控制可以获得更好的控制效果。

最大转矩电流比控制也称为单位电流输出最大转矩值的控制。最大转矩电流比控制可以保证电流尽可能最小，所以铜耗小，利于逆变器的工作，可以选择相对较小容量的逆变器，因此可以降低成本。磁力矩该控制策略在凸极式永磁同步电机中使用较为广泛。隐极式永磁同步电机的最大转矩电流比控制等同于控制。

东莞电机功率因素恒为1的控制策略可以充分利用逆变器的容量。在电机功率因数为1时，输出的电磁转矩有极大值。当定子电流达到某个值时，电磁转矩增大到最大值。如果定子电流大于时，电磁转矩随着电流的增大而减小。当电磁转矩给定某值时，总会出现两个电流值与之对应。为了保证系统的正常运行，通常较小的电流可以获得同样的电磁转矩输出，因此通常将工作点都选择电流小于的区间，这也有利于提高电气控制部件的寿命。

电机内部的反电动势与电机转速和气隙中的磁通的乘积成正比，在电机电压达到逆变器输出的最大电压极限之后，想要继续提高转速，必须使气隙中的磁通随着转速增加而减小以维持电机转速和气隙中磁通的乘积不变，这就是弱磁控制。永磁同步电机的弱磁控制与他励直流电机调磁控制相似，即为了实现电机输入电压达到极值后使转速能够继续增加，可以减低励磁电流。永磁同步环球电机与他励直流电机不同之处在于，永磁同步电机的转子为永磁体，因此励磁磁动势无法调节。但是永磁同步电机可以通过增加定子电流的直轴分量（即直轴电流）来平衡电机运行时的电压，从而实现弱磁扩速。