ST电机库PMSP Flux weakening控制
ST电机库PMSP Flux weakening控制
我们在使用MC SDK进行电机配置的时候,在驱动管理界面会发现四个选项,分别为Flux weakening、MTPA、Feed Forward以及Sensorless speed feedback,今天我们来聊聊Flux weakening控制部分。
Flux weakening,即弱磁控制, 目的是通过减弱磁通来突破PMSM的运行限制,达到高于额定的转速。此处的额定转速指的是电机可以提供最大扭矩的最高转速。
通过调节作用于直轴的电流Id可以减小磁通量;给定一个电机额定电流In,则In² = Iq² + Id²,若Id ≠ 0或者说增大,则我们作用于交轴的电流Iq的最大值会降低。对于表贴式永磁同步电机(SM-PMSM),在FOC中,若Id ≠ 0,则电机能提供的最大电磁转矩会降低;而对于内嵌式永磁同步电机(IPMSM),Id ≠ 0会导致电机运行偏离MTPA(详见ST电机库PMSP MTPA控制)的最优路径。
在ST电机库中,Flux weakening选项即可实现闭环的弱磁控制,这个操作不需要对电机有精确的理解(对于我这种菜鸟很友好)。当然这种方案仅适用IPMSM和SM-PMSM。
弱磁控制环基于定子电压检测运行,结构如下图:

电流调节器根据Voltage Level这个参数的阈值来输出Vs,如果Vs超过这个阈值,则通过调节Ifw*这个信号进入弱磁控制,这个信号与MTPA的输出信号Ids*相加,生成最终的Iq、Id电流。这个控制由一个PI调节器(其增益可实时调整)来实现的,以防止电流调节饱和
当前调节器输出的 Vs 会与一个设定的阈值(“电压水平*”参数)进行比较。如果 Vs 超过了该限制,就会通过调节控制信号 i∗fw 自动进入弱磁区域,该信号与最大转矩电流比(MTPA)控制器的输出 i∗ds 相加。这是通过一个 PI 调节器(其增益可实时调整)来实现的,以防止电流调节器饱和。由此可见,只要保持电流调节,设定的“电压水平*”参数越高,所达到的效率和最大速度也就越高。如果Vs小于设定的阈值,则Ifw减小到0,这时候MTPA进行控制。
当然,从弱磁控制输出的电流Ids*必须与Ids Max进行比较,以避免电机退磁。
以上就是ST电机库Flux-Weakening控制的全部内容,如有错误还请指正,谢谢。
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