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永磁同步电机及其控制策略永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）是一种采用永磁体作为励磁源的同步电机。
与传统的感应电机相比，PMSM具有高效率、高功率密度、高转矩性能、快速响应等优点，因此在各个领域都有广泛的应用。
PMSM的控制策略主要包括直接转矩控制（Direct Torque Control，DTC）、矢量控制和基于模型的预测控制等。
其中，DTC是一种基于磁链和电流控制的直接控制策略，能够实现对转矩和磁链的直接控制，具有响应快、动态性能好等优点。
矢量控制是一种基于dq轴变换的控制策略，能够实现对转矩和磁链的独立控制，具有良好的静态和动态性能。
基于模型的预测控制是一种基于模型预测理论的控制策略，通过对电机状态和参数的预测来实现最优的控制效果，具有高精度、高动态性能等优点。
在PMSM的控制中，需要对其运行状态进行测量和估计。
常用的测量方法包括霍尔传感器、编码器等，通过测量转子位置和速度来实现对转矩和磁链的控制。
除了测量外，还可以通过模型预测方法对转子位置和速度进行估计，从而实现无传感器控制。
永磁同步电机的控制策略研究中，还涉及到了电流控制和转子位置估计等技术。
电流控制是指对电机的电流进行控制，常用的方法有hysteresis control、sliding mode control等。
转子位置估计是指通过一些辅助手段如电流、电压等，对转子位置进行估计，从而实现对电机的控制。
在实际应用中，PMSM的控制策略需要根据具体的应用场景进行选择和调整。
例如，在电动车和风力发电等需要大转矩起动的应用中，可以采用DTC策略；在电梯和工业机械等速度要求高的应用中，可以采用矢量控制策略；在无传感器控制及高动态性能要求的应用中，可以采用基于模型的预测控制策略。
综上所述，永磁同步电机及其控制策略是以永磁体作为励磁源的同步电机，具有高效率、高功率密度、高转矩性能、快速响应等优点。
永磁同步电机速度和电流的关系解释说明1. 引言：1.1 概述：本文主要研究永磁同步电机的速度和电流之间的关系。
永磁同步电机是一种广泛应用于工业领域的高效率电机，其具有高转速、高功率因数、良好的稳态和动态性能等优点。
了解永磁同步电机速度和电流之间的关系对于控制和调节其运行状态至关重要。
1.2 文章结构：本文分为五个部分进行详细阐述。
首先在引言部分给出本文的概述，并介绍文章的结构。
接下来，在第二部分中提供永磁同步电机基础知识，包括工作原理、主要特点以及关键参数的介绍。
然后，在第三部分中通过理论分析和实验验证探讨永磁同步电机速度与电流之间的关系，并对影响因素进行详细分析。
接着，在第四部分中介绍了永磁同步电机的基本控制方法以及调节策略优化研究，同时提供实际应用案例进行深入分析。
最后，在第五部份总结了本文所得出的结论，并展望了未来在这一领域的研究方向。
1.3 目的：本文的目的是深入探讨永磁同步电机速度和电流之间的关系，并探索影响这一关系的因素。
通过对其特性和参数进行理论分析和实验验证，从而为永磁同步电机的控制方法与调节策略提供指导。
希望通过本文的研究可以对永磁同步电机在工业领域中的应用和发展起到积极推动作用。
2. 永磁同步电机基础知识2.1 工作原理永磁同步电机是一种采用永磁体作为励磁源并具有与旋转磁场同频而转动的电机。
其工作原理可以简单描述为：在正常运行时，当三相交流电通过定子绕组产生旋转磁场时，永磁体内的永久磁体会与定子产生的旋转磁场相互作用，从而引起电机的转动。
2.2 主要特点永磁同步电机具有以下主要特点：- 高效率：由于采用了永久磁体作为励磁源，永磁同步电机在工作过程中不需要消耗能量来产生励磁电流，因此具有较高的能量利用率和效率。
- 高功率密度：相对于传统的异步电机，永磁同步电机具有更高的功率密度，即在相同尺寸下能够输出更大的功率。
- 负载响应快速：由于其结构和特性的优越性，永磁同步电机响应负载变化较快，具有较好的控制性能。
永磁同步电机弱磁最优控制策略研究GONG Jinbiao;SHI Huoquan【摘要】针对永磁同步电机(PMSM)在恒转矩区起动能力差、在恒功率区电流轨迹不易跟踪等问题,提出基于电压反馈复合电流前馈的定子电流弱磁最优控制策略.通过判断电流前馈环节达到稳定时所需的电流与采用最大转矩电流比(MTPA)算法所得电流大小,使定子电流在恒转矩区通过电流前馈作用快速跟踪MTPA曲线,加快起动;在恒功率区采用电压反馈复合电流前馈的策略,增强系统抗干扰能力的同时最大化直流母线电压利用率.为了验证该策略的可行性,搭建PMSM仿真模型,构建以dSPACE1007为核心的试验平台,对其进行仿真和试验,结果表明了该策略的稳定性和有效性.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2019(046)004【总页数】6页(P32-37)【关键词】永磁同步电机;弱磁控制;最大转矩电流比;电压反馈复合电流前馈【作者】GONG Jinbiao;SHI Huoquan【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TM3410 引言内置式永磁同步电机(IPMSM)因其良好的功率密度和工作效率被广泛应用于各种工业场合[1]。
优化的控制策略通过适当控制电流矢量可以实现电机高利用率。
在基速范围内，最大转矩电流比(MTPA)控制策略可以实现铜耗最小化。
在需要宽速度范围运行的应用，比如电动汽车，在弱磁控制策略中利用永磁体励磁，使电机高速稳定地运行在恒功率区[2]。
对IPMSM进行弱磁区控制策略的研究有重要意义。
在传统IPMSM中，不能直接控制磁通量,只能通过去磁效应减弱气隙磁通量d轴电枢反应电流[3]。
通常采用电流前馈、电压反馈或混合弱磁方法扩展永磁同步电机(PMSM)的运行区域。
电压反馈弱磁控制是通过适当的闭环直接控制逆变器输出电压[4]。
文献[5]通过电压反馈研究不同PMSM控制系统在弱磁控制区域的变化，阐释了弱磁控制特性的参数变化以及转矩限制对弱磁控制的影响。
永磁同步电机工作原理及控制策略永磁同步电机的工作原理是基于电磁感应定律和磁场力的作用。
其核心部分是由定子和转子组成的。
定子包含绕组，带有若干个相位的线圈，而转子则是由永磁体组成。
当定子绕组通过电流时，产生的磁场会与转子的永磁体产生相互作用，从而产生力矩。
通过极性的切换和稳定的控制，可以实现转矩和速度的调节。
永磁同步电机的控制策略主要包括转矩控制和速度控制两种。
转矩控制是通过改变定子电流的大小和相位来控制电机输出的转矩。
一种常见的转矩控制方法是矢量控制，即将电机的电流矢量旋转到与转子磁场矢量相对齐，从而实现最大转矩输出。
在转矩控制中，还可以采用感应电压控制、直接扭矩控制等方法，具体选择哪种方法取决于应用的具体要求。
速度控制是通过调节输入电压的大小和频率来控制电机的转速。
可以采用开环控制和闭环控制两种方法。
开环控制是根据速度需求提供恰当的电压和频率给电机，但不能调节电机的转矩。
闭环控制则通过添加速度反馈，将实际速度与设定速度进行比较，再调整电压和频率输出，实现电机转速的精确控制。
在永磁同步电机的控制中，还常常使用了空间矢量调制（Space Vector Modulation，SVM）技术。
SVM是通过将三相AC电压转换成恰当的电压矢量，控制定子电流的大小和相位。
这种技术可以提高电机的效率、减少电流谐波和噪音，并改善电机的动态性能。
总结起来，永磁同步电机的工作原理是利用磁场力的作用实现高效的电动机转矩和速度调节。
其控制策略包括转矩控制和速度控制，通过改变电机的电流、电压和频率来实现精确的控制。
在控制过程中，SVM技术可以提高电机的效率和动态性能。
随着科技的进步和电机控制技术的发展，永磁同步电机在各个领域的应用将会越来越广泛。
电机的最大转矩也被称为停转转矩或临界转矩，是衡量电动机短时过载能力的一个重要技术指标。
最大转矩越大，电动机承受机械荷载冲击的能力越强。
如果电动机在带负载运行中发生了短时过载现象，当电动机的最大转矩小于过负载的阻转矩时，电动机便会停转，发生所谓的“闷车”现象。
最大转矩一般用额定转矩的倍数来表示。
最大转矩Mmax与额定转矩MN的比值，称为异步电动机的过载能力。
此外，峰值转矩表示电机在规定的持续时间内允许输出的最大转矩。
对于永磁同步电机（PMSM），一个相关的参数是MTPV（Maximum Torque Per Voltage），代表在单位电压下产生的最大转矩。
这是一种优化策略，通过合理地调整永磁同步电机的电流分量，以实现在给定的电压限制下获得最大的转矩输出。
标准方面，例如中国的GB/T 28575-2020标准规定了YE3系列三相异步电动机的技术条件。
这些都是对电机最大转矩及其相关标准的具体描述和规范。
永磁同步电机工作原理及控制策略永磁同步电机工作原理及控制策略1. 引言•什么是永磁同步电机？•为什么永磁同步电机被广泛应用？2. 工作原理•永磁同步电机的结构•永磁同步电机的磁链控制原理–磁链定向控制–稳态电压控制–直接转矩控制3. 控制策略•电流矢量控制–空间矢量调制(SVM)–直接转矩控制(DTC)•速度闭环控制–PI控制器–模糊控制–预测控制4. 永磁同步电机的优势•高效率•高转矩密度•高控制精度•低采购成本5. 应用领域•汽车工业•风力发电•工业自动化6. 总结•在电动车、风力发电和工业自动化领域，永磁同步电机具有巨大潜力和优势。
•控制策略的选择应根据具体应用场景和要求进行评估和选择。
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1. 引言永磁同步电机是一种常见且重要的电机类型，被广泛应用于各个领域。
本文将介绍永磁同步电机的工作原理以及不同的控制策略。
2. 工作原理永磁同步电机的结构包括定子和转子。
其工作原理是通过控制磁链实现电机的转动。
磁链控制有多种方法，包括磁链定向控制、稳态电压控制和直接转矩控制。
3. 控制策略电流矢量控制电流矢量控制是常用的控制策略之一，其中最常用的方法是空间矢量调制(SVM)和直接转矩控制(DTC)。
SVM通过调节电流矢量的方向和大小来控制电机的运行，而DTC则是直接控制电机的转矩和磁通。
速度闭环控制速度闭环控制是另一种常见的永磁同步电机控制策略。
其中，常用的控制方法包括PI控制器、模糊控制和预测控制。
这些控制方法通过测量电机的速度并根据目标速度和实际速度之间的差距来调整电机的控制参数，以实现精确的速度控制。
4. 永磁同步电机的优势永磁同步电机具有许多优势，使其在各个领域得到广泛应用。
- 高效率：永磁同步电机具有较高的能量转换效率。
- 高转矩密度：相比其他类型的电机，永磁同步电机能够提供更大的转矩输出。
现代驱动与控制 永磁同步电动机最大转矩电流比控制 史光辉 于佳 张亮 １河南科技大学（４７１００３） ２洛阳理工学院（４７１０２３）
Ｔｈｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｏｒｑｕｅ ｐｅｒ Ａｍｐｅｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｍｏｔｏｒ Ｓｈｉ Ｇｕａｎｇｈｕｉ ＹｕＪｉａ ＺｈａｎｇＬｉａｎｇ Ｈｅｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｕｏｙａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
摘 要：在分析永磁同步机数学模型基础上，介 绍最大转矩电流比控制基本原理。采用ＭＡＴＬＡＢ／ ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真软件分别建立最大转矩电流比控制系 统和ｆｄ＝０控制系统仿真模型，根据仿真结果对两种控制 方案比较，得出最大转矩电流比控制方案的优缺点。 关键词：永磁同步电动机最大转矩电流比控制 ：０控制 Ａｂｓｔｒａｅｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｍｏｔｏｒ（ＰＭＳＭ）， ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｍａｘｉｍｕｍ ｔｏｒｑｕｅ ｐｅｒ ａｍｐｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｍａｘｉｍｕｍ ｔｏｒｑｕｅ ｐｅｒ ａｍｐｅｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｉｄ＝０ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｗｉｔｈ ＭＡＴＬＡＢ／ ＳＩＭＵＬＩＮＫ Ｔｗｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｍａｘｉｍｕｍ ｔｏｒｑｕｅ ｐｅｒ ａｍｐｅｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ ｗｅｒｅ ｇｉｖｅｎ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｍｏｔｏｒ Ｍａｘｉｍｕｍ ｔｏｒｑｕｅ ｐｅｒ ａｍｐｅｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ／ｄ＝Ｏ ｃｏｎｔｒｏｌ
永磁同步电动机（ＰＭＳＭ）具有结构简单、 体积小、重量轻、功率因数高等优越性能，由其 组成的高性能驱动系统近年来受到了广泛的关 注ｆ】ｌ。对于凸极永磁同步电动机Ｌ ｄ：＃Ｌ。，能够产 生磁阻转矩，通过控制定子电流相位角可以控制
。。当定子电流一定时，存在一个电流相位角 使输出转矩值最大，这种控制方法可以得到最大 转矩电流１２［，［２，３１。基于此种最大电流比控制方法， ２８．２０Ｏ９年第５期《电视技术》 建立高性能的三电平ＰＭＳＭ最大转矩电流比控 制系统，对最大转矩电流比控制系统进行分析研 究。与传统的 ｄ＝０控制在输出转矩、功率因数、动 态性能、算法复杂程度、对参数的鲁棒性等方面 进行比较，从而阐述了其优缺点，为永磁同步电 动机控制方法选择提供依据。 １ 永磁同步机数学模型及其分析 在以下条件下建立ｄ．ｑ坐标系下的ＰＭＳＭ的 数学模型，ＰＭＳＭ空间相量图如图ｌ。 （１）忽略磁路中铁心的磁饱和； （２）不计铁心的涡流损耗与磁滞损耗； （３）定子电枢绕组的空载电势是正弦波； 定子电压方程： Ｖｑ￣０ ＋ｒｉｄ （１） ｑ＋ ｒ＋ｒｉｑ （２） 定子磁链方程： ＝ ｄ ｄ＋ （３） ｑ ｑ （４） 电磁转矩： 尸 （ｆｑ 一 ） ［，ｑｇｔｒ－（Ｌｄ—Ｌｑ）ｉｄｉｑ］ （５） 式中：，．—＿； 子电枢相电阻； 三ｄ，三 —＿定子绕组的ｄ，ｑ轴电感； Ｕｄ，“。—．定子绕组的ｄ，ｑ轴电压； 矗 萤 现代驱动与控制 ｉｄ，ｉｑ— ：子绕组的ｄ，ｑ轴电流； ｄ，ｑ轴的磁链； 转子永磁体产生的磁链； Ｐ 一极对数； ∞一转子角速度； 电磁转矩。 ｉｄ＝一ｉ ＣＯＳ（１８０。一６［）＝ｆ ｃｏｓａ ｉｑ＝ｉｓｓｉｎ（１８０Ｏ ）＝ ｓｓｉｎａ 则转矩表达式就变为： １ Ｐ 【 ｓｊｎ ＋÷（Ｌａ－Ｌｑ）ｉ，２ｓｉｎ２ａ］
Ｅ
珀 ｄ 图１ ＰＭＳＭ空问相量图
（６） ｆ７）
设定电机参数 ＝０．１７５Ｗｂ，Ｐ －－４保持定子 电流 ＝ＩＯＡ不变，可以得出转矩 随 变化的曲 线如图２。式（７）可以分为两部分，第一部分即 Ｐｎ ｉ ＣＯＳａ代表定子三相合成磁场与永磁体励磁 磁场相互作用产生的电磁转矩，如图２中曲线２所 １ 示，第二部分即｛Ｐ ｄ．Ｌｑ） ｓ２ｓｉｎ２ａ，表示由于凸
极效应产生的电磁转矩（又被称为磁阻转矩）如 图２中曲线３。总电磁转矩如曲线ｌ。
图２ ｕ角与转矩 关系图 从图２中可以明显看出：ａ＝０～＝／２ＲｌＪｆｌ＝一兀／２— ０时，磁阻转矩为制动转矩，此时ｉｄ＞Ｏ。当ａ＝ｒｔ／２～ 兀即 ＝０～７ｔ／２时，磁阻转矩为驱动转矩，此时ｉｄ＜ ０。
２ ｉｄ＝０控制
ｉｄ＝Ｏ控制是一种比较简单的控制方法，按照 转子磁场定向保证 ｄ＝０，此时转矩公式就变为： Ｐ （８） 式子中 为常数，因此电磁转矩 只与定子 电流的ｑ轴分量 成正比。此时，可以将永磁同步 机看作一台直流机，通过控制 。就能实现对转矩 的控制，电动机转矩中不包含磁阻转矩。控制系 统的框图如图４，整个控制系统简单、鲁棒性好。 但当ａ＝Ｔｔ／２￣ｌｌｆｌ＝Ｏ时，不能产生磁阻转矩，所以定 子电流不能产生最大的转矩。 ｄ＝０控制时，随着 负载转矩变大，功率因数角变大，造成功率因数 降低。由于上述缺点，这种控制方式只适用于小 容量调速系统。
图３永磁同步电动机ｉｄ＝０控制框图 ３ 最大转矩电流比控制 根据对图２的分析，当ａ＝￣／２～７ｃ时，磁阻转矩 为驱动转矩， 角在这个区域内的一个数值下能 在电流一定的情况下产生最大的电磁转矩。为了 得到这一 角的值对转矩公式进行分析如下：
ｓ＝√ ｄ ＋ ｑ （９） Ｐ 【 ，ｒｆ ｓｉｎａ＋ １（Ｌｄ一￡ｑ） ｓｉｎ２ａ］ （１０）
要使转矩电流比最大，即单位电流产生最大 电磁转矩所需的条件为： ｄ－Ｔｅ０
“ （１１）
磐＜０
解式（１１）可得： 一ｒｃｓ１．ｎ： ： ： ｔ％／，２（１２）以 ａ ｎ～ ｌ Ｊ ４（ＬｑＩＬｄ）Ｉｓ
《电Ｉｌｌ技术》２００９年第５期．２９． 现代驱动与控制 謦‘ ＾ ’ ：ａ．兀／２：ａ ｃ ｉｎ： ：：二！！兰！： ！ ： ： （１３） ４（Ｌｑ－Ｌｄ）／￣ ｄ＝ｉｓＣＯＳａ＝－ｉｓｓｌｎ／￣ （１４） ｉｑ＝ｉｓｓｉｎａ ｓｃｏｓｆｌ 图４为电机参数ｒ＝２．８７５ｆ￣、Ｌ ｄ＝０．００８５Ｈ、 三ｑ＝０．０１７Ｈ、 ＝０．１７５Ｗｂ、Ｊ＝０．０００８２Ｋ－ｇｍ 、 Ｐ ＝４条件下，最大转矩比控制和ｉｄ＝０控制的定子 电流 。与电磁转矩 关系曲线。图５为在此电机参 数下，最大转矩电流比控制中ｉａ、ｉｑ与电磁转矩 的关系图。
／Ｎｍ 图４电流幅值与转矩关系图
式（１３）为实现最大转矩电流比控制的条件， 对于隐极永磁同步电机而言￡ｄ 。，此时 ＝０，即 ｉｄ＝０，与 ｄ＝０控制效果相同。对于凸极电机而言， 在求出 ，可以充分利用磁阻转矩实现定子电 流一定时产生最大的电磁转矩。由电磁转矩公式 （８）可知，随着定子电流的变化，定子三相合成 磁场与永磁体励磁磁场相互作用产生的电磁转 矩的变化速度要小于磁阻转矩的变化速度，所以 定子电流越大，最大转矩电流比控制下的输出电 磁转矩与ｉｄ＝０控制下的输出电磁转矩之间的差 值就越大（如图４）。凸极率Ｐ＝Ｌ。／Ｌｄ越大，这种现 象越明显。另外，与ｉｄ＝０控制相比，最大转矩电流 比控制下的功率因数随负载转矩增大而减小的 速度要小的多【４】【 。 ／Ｎｍ 图５ ｄ、ｑ轴电流与转矩关系图 从图５中可以看出，转矩正半轴 ｄ≤０，此时 ３０·２００９年第５期《电帆技术》 电流相位角 ＝０一兀／２磁阻转矩为驱动转矩。但是 ｉｄａ＜０会产生去磁效应，随着负载转矩的增大功角 会迅速拉大，这样不利于系统的稳定运行。此 外，这种控制算法投资大，需要使用高速度的中 央处理器。 图６永磁同步电动机最大转矩电流比控制框图 ４ ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真系统及结果分析 利用ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮｌ（ 真工具建立数 学模型，系统采用中点钳位型三电平逆变器，它具 有动态性能好、效率高、对电网和电机产生的谐 波少等优点。逆变器的调制方法￣ＳＶＰＷＭ法， 提高了直流侧的电压利用率，减小了转矩波动、抑 制了电流畸变【６．７】。仿真时，母线电压ｕａ。＝５１０Ｖｏ 永磁同步电动机的参数ｒ＝２．８７５ｆ￣、上ｄ＝０．００８５Ｈ、 ｑ＝０．０１７Ｈ、 ＝０．１７５Ｗｂ、Ｊ＝０．０００８２ｋ’ｇｍ ，Ｐｎ＝４。 给定转速ｎ＝４００ｒ／ｍｉｎ、负载转矩ＴＩ＝１２Ｎｍ， 分别对 ｄ＝０控制和最大转矩电流比控制进行仿 真，仿真结果如图７～图ｌｌ。
（ａ）ｆｄ＝Ｏ控制 ｔｈ （ｂ）最大转矩电流比控制 图７三电平逆变器线电压波形 现代驱动与控制 图８转速波形 图９转矩波形 图１０电流波形 ｔ／８ 图１１功率因数波形
对仿真波形进行分析，在输出转矩相同的情 况下，由图７即两种控制方式下的线电压波形可 知，与ｌｄ＝Ｏ控制相比，最大转矩电流比控制下三 电平逆变器输出的线电压要明显要小，说明最大 转矩电流比控制电压利用率高。由图８和图９可以 看出，起动时采用最大转矩电流比控制时输出的 电磁转矩明显大于ｉｄ＝０控制时电机的输出电磁 转矩，从而加快了系统的动态响应过程。此外， 最大转矩电流比控制下转速、转矩的动态性能都 要优于ｉｄ＝０控制。图９为两种控制方式下定子电 流波形。图ｌ０为两种控制方式下功率因数稳定后 的波形， ｄ＝０控制下功率因数为０．９１８，最大转矩 电流比控制下功率因数为０．９７８。明显在输出转
矩相同的情况下，最大转矩电流比控制所需的定 子电流要小，电动机的铜耗也要小，而且功率因 数更高。
５ 结论 在ＳＶＰｗＭ三电平逆变器基础上采用最大转 矩电流比控制永磁同步电动机与ｉｄ＝Ｏ控制相比， 经过理论分析及仿真得出： （１）最大转矩电流比控制的动态性能优于 ｉｄ＝Ｏ控制。 （２）最大转矩电流比控制充分利用磁阻转 矩，输出转矩相同的情况下与ｉｄ＝０控制相比定子 电流小，电动机铜耗小，功率因数高。所以，高转 矩、大容量场合宜采用最大转矩电流比控制。 （３）最大转矩电流比控制中，ｉｄ＜Ｏ产生去磁 效应，这种去磁效应可以用来实现弱磁调速。但 随着负载转矩的增大功角 会迅速拉大，不利于 系统的稳定运行。 （４）最大转矩电流比控制算法复杂，且对电 机参数鲁棒性不高。ｉｄ＝Ｏ控制算法简单、鲁棒性 高。 在选择控制方法时，可以根据控制性能的需 要以及性价比等因素，酌情选用。
