电机在高速运转时，采用弱磁控制的原因是什么？

eefocus_3949667

MTPV是最大转矩电压比的简称，是永磁同步电机弱磁控制的第二个阶段。


1.MTPA和MTPV
电机在高速的时候，我们无法使用MTPA曲线进行控制，要使用MTPV最大扭矩电压比来进行控制。也就是说在一定转速下，使得电机输出最大转矩。按照实际控制的思想，给定一个扭矩，通过调节iq和id实现最大转速，那么电压体现在哪里呢？因为这时候是最大转速，电压极限圆是一定的，只有在这个极限圆上找到最大功率点，才能找到最大扭矩点，思路和MTPA不一样。

2.驱动工况

一般是到了转折速度（也称为是基速）开始弱磁，也就是下图的A1点。因此到这个点反向电动势会比较大，这时候如果不弱磁的话，假设强制推车拉高转速，这样就会迫使iq为负向，无法输出正向扭矩，被迫进入发电工况，当然在这个图上是无法找到这个点的，因此椭圆在缩小了，无法停留在A1点，只能顺着椭圆减小iq，增大id，这样越来越靠近A2点。

3.发电工况
为什么发电也要弱磁呢？高速下发电时不应该利用强磁产生比较大的iq吗？因为高速下如果不弱磁，反向电动势+变压器电动势+阻抗电动势可能会非常大，远远超过电源电压，产生可怕的后果，这种情况是SPO不可控整流发电！因此在高速发电下也必须进行弱磁，这样产生的逆变电压是可控的。


假设在高速工况点B2开始制动也就是回馈制动，转速越来越低，那么越来越不需要弱磁，最终到达B1点，这时候iq和id就可以一直恒定，但是随着转速的降低，反向电动势产生的负iq会越来越不足，这时候就需要电源补偿，进入能耗制动。

4.总结
我们应当先把MTPA和MTPV两个圆先刻绘到大脑中，并且要认识到这时候的iq和id是绝对的，是通过考虑到反向电动势得到的iq和id。


那么至于iq和id更多的是电源来产生，还是反向电动势来产生，这就是要靠逆变器来实现调节，而iq和id也是有限制的，调节也不能超出两个圆，超出电流极限圆，IGBT就会损坏；超出电压极限圆，电源就要被损坏。


在调节的过程中，目标的iq和id 、 实际的iq和id是关键所在，因此工程上都采用标定的方法，在不同的转速和目标扭矩下标定合适的iq的id的分配比例，从而实现最佳的效率。

阅读全文