永磁同步电动机定转子磁场正交控制研究康尔良1，霍亮2，吕德刚31（1、2、3、哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150080）摘要：本文提出了一种H桥结构的三相电流合成磁场定向控制的电机控制策略，以避免矢量控制的复杂算法和降低电机参数变化对电机控制性能的影响。依据转子磁场位置确定三相电流的大小和相位以实现三相合成磁场的方向与转子磁场正交；各电流相位决定合成磁场方向；电流的幅值决定转矩的大小。根据H桥结构和永磁同步电动机的数学模型建立了包括电流环和速度环的控制系统仿真模型研究定转子磁场正交控制原理，分析负载转矩波动时和转速给定变化时定转子磁场的正交和速度响应的控制算法。通过仿真分析了定子电流合成磁场定位的准确性和控制过程的实时性，从而为进一步的工程应用研究奠定基础。关键词：永磁同步电动机；H桥变换器；磁场正交；SIMULINK仿真：TM341文献标志码：AStudyontheOrthogonalControlofMagneticFieldforPermanentMagnetSynchronousMotorKANGErliang，HUOLiang，LVDegang(1ElectricalElectronicEngineeringCollege，HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150080，China2ElectricalElectronicEngineeringCollege，HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150080，China)ABSTRACT:Thispaperpresentsakindofmotorcontrolstrategywhichisbasedonthree-phasecurrentsyntheticfieldorientedcontrolofH-bridge,inordertoavoidtheimpactonmotorcontrolperformancewhichhasbeentakenbycomplexalgorithmsofvectorcontrolandreducingthevariationofmotorparameters.Definingthemagnitudeandphaseofthethreephasecurrentsbasedonthepositionoftherotorfield,inordertoachieveathree-phasesynthesisofthemagneticfielddirectionorthogonaltotherotorfield;eachphaseofcurrentdeterminesthedirectionoftheresultantmagneticfield;themagnitudeofthecurrentdeterminesthemagnitudeofthetorque.Establishingthecontrolsystemsimulationmodelwhichincludescurrentloopandspeedloopisbasedonthedecoupledmathematicalmodelsofpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)andH-bridgetopology,andresearchesorthogonalrotormagneticcontrolprinciple,thenanalysisorthogonalofrotormagneticandcontrolalgorithmofspeedresponsewhentheloadtorqueisfluxingandthegivenspeedischanging.Thispaperanalysistheaccuracyofstatorcurrentsyntheticmagneticfieldorientationandreal-timequalityofcontrolprocessbysimulation,therebylayingthefoundationforfurtherappliedresearchofprojects.KEYWORDS:PMSM;converterbasedonH-bridge;orthogonalmagneticfield;SIMULINK：TM341文献标志码：A0引言矢量控制和直接转矩控制仍是现有控制策略广泛应用的两种，同时也存在各自的不足[1]。失量控制采用的解耦的思想，该方法采用复杂的坐标变换，对控制器处理能力要求很高[2]。直接转矩控制不需要对电机进行复杂的变换与计算，它把电机和逆变器看成一个整体，采用空间电压矢量分析方法在定子坐标系下分析交流电机的数学1基金项目：国家自然科学基金青年项目（51107023）黑龙江省攻关项目(GC04A17)作者简介：康尔良（1967—），男，博士，教授，研究方向为电机测试与控制；霍亮（1988—），男，硕士研究生，研究方向为永磁同步电动机及其控制；吕德刚（1976—），男，硕导，副教授，研究方向为电机控制。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---模型，计算定子磁通和转矩，通过PWM逆变器的开关状态直接控制转矩[3]，但由于功率开关有一定的延时，它需要考虑死区设置，死区会使电压在各调制周期内引起微小畸变[4]，这样便引起转矩脉动，低速时死区效应更明显[5]。为了改善电机的控制精度问题，本文提出了一种新型的控制策略，即基于H桥的永磁同步电动机定转子磁场正交控制策略。应用H桥结构直接控制三相电流的大小和方向使得永磁同步电动机三相电流的合成磁场方向与转子磁场正交；运用MATLAB/SIMULINK对永磁同步电...