異步電機直接轉矩弱磁控制研究

　　在高速列車用感應電機直接轉矩控制系統中，有時需要電機工作在高于額定轉速的情況，對于感應電機，可以通過弱磁控制達到比較高的速度要求。在弱磁階段，電機的轉矩性能主要取決于電機的控制策略,其方法和基速也有所不同。其一，在弱磁范圍內不是恒轉矩調速，而是恒功率調節; 其二，在弱磁范圍內，都是全電壓工作，沒有零電壓狀態，工作電壓在整個區段中起作用。

　　傳統的直接轉矩控制弱磁方法是在弱磁區將定子磁鏈參考值與轉速成反比變化。定子磁鏈參考值的過高過低，都會導致輸出轉矩的下降。傳統的弱磁方法不能在已有的限制條件下獲得電機的最大轉矩輸出能力[ 2] 。文獻[ 3] 提出了基于電壓閉環控制的弱磁方法,是基于轉子磁鏈定向的方案，不適合于定子磁鏈定向的方案。文獻[4] 提出了最大轉矩弱磁控制算法，但是其算法過多的依賴于電機參數，如電機電阻、漏感和互感,這些參數都有可能影響弱磁的性能。文獻[ 5] 提出了魯棒弱磁控制算法，但是只針對轉子磁鏈進行給定的，而且對于一些低慣性的電機很難取得很好的電機性能。

　　越來越多的研究正在向定子磁場定向方面進行轉移，電機的性能受電機參數的影響很小，定子磁鏈相對于轉子磁鏈易觀測。論文在深入分析異步電機直接轉矩控制系統弱磁控制原理的基礎上，提出了一種弱磁控制策略，保證升速過程中輸出最大轉矩，實現快速升速。并通過仿真研究進行驗證。

　　1 異步電機的數學關系

　　定子磁鏈下的電機方程如下所示: