永磁同步电机控制：最新应用技术

永磁同步电机的控制较为复杂，其控制方法也有多种，如矢量控制（磁场定向控制）、直接转矩控制和恒压频比开环控制等控制方式。

（1）矢量控制的原理

以转子磁链旋转空间矢量为参考坐标，将定子电流分解为相互正交的两个分量：一个与磁链同方向，代表定子电流励磁分量；另一个与磁链方向正交，代表定子电流转矩分量，分别对其进行控制。

永磁同步电机转速和电源频率严格同步，转差率恒等于零，控制效果受转子参数影响小，在永磁同步电机上更容易实现矢量控制。因其控制结构简单，控制软件容易实现，已被广泛应用到调速系统中。

（2）直接转矩控制

直接转矩控制不需要矢量控制里面的旋转坐标变换和转子磁链定向，转矩取代电流成为受控对象。电压矢量则是控制系统里唯一的输入，通过电压矢量，直接控制转矩和磁链的增加或减小，控制结构简单，受电机参数变化影响小，能够获得极佳的动态性能。(www.xing528.com)

由于在电动汽车运行过程中，直接转矩控制需要结合复杂的运行工况进行，使得直接转矩控制较难应用到电动汽车驱动控制系统中。

（3）恒压频比开环控制

恒压频比开环控制的控制矢量为电机的外部矢量，即电压和频率。控制系统将参考电压和频率输入到实现控制策略的调整器中，最后由逆变器产生一个交变的正弦电压施加在电机的定子绕组上，使之运行在指定的电压和频率下。

恒压频比开环控制策略简单，易于实现，转速通过电源频率进行控制。但是，恒压频比开环控制策略未引入速度、位置等反馈信号，因此无法实时捕捉电机状态，致使无法精确控制电磁转矩。在突发加载或者加速指令时，容易发生失步现象。另外，也不具备快速的动态响应特性，控制性能差，通常只用于对调速性能要求一般的通用变频器上。