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6ES7212-1HE40-0XB0 不受電機(jī)參數(shù)的影響，即使電機(jī)參數(shù)偏差很大，也能自動(dòng)調(diào)節(jié)弱磁電流，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的弱磁控制；

缺點(diǎn)：引入了PI控制環(huán)路，增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)，不合理的PI設(shè)置可能導(dǎo)致弱磁環(huán)路振蕩甚至控制失效。

基于DQ雙軸的電壓外環(huán)弱磁控制

基于D軸的電壓外環(huán)弱磁控制通過(guò)PI自動(dòng)調(diào)節(jié)idref實(shí)現(xiàn)弱磁控制，這種弱磁方法對(duì)有限轉(zhuǎn)速系統(tǒng)而言一般都能滿足使用需求，但是它還有可以優(yōu)化的地方。

我們先來(lái)分析一種工況：

前面電控小白說(shuō)過(guò)實(shí)際電機(jī)系統(tǒng)都存在最大可運(yùn)行電流，因此idref會(huì)有一個(gè)最小值idmin（id是負(fù)數(shù)，對(duì)應(yīng)絕對(duì)值最大）限制。電機(jī)進(jìn)入弱磁區(qū)域后，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速不斷升高，idref將會(huì)逐漸減?。ń^對(duì)值增大）；只要轉(zhuǎn)速升高到足夠高，idref就會(huì)達(dá)到idmin，此時(shí)D軸電壓外環(huán)飽和，失去弱磁調(diào)節(jié)能力，如果電機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，系統(tǒng)將再次失去控制。

為了處理這種工況，進(jìn)一步提升電機(jī)的弱磁運(yùn)行區(qū)域，電控小白給大家分享一種優(yōu)化的DQ雙軸弱磁控制策略。

我們繼續(xù)分析上面的工況：

對(duì)于D軸電壓外環(huán)輸出飽和這種工況，此時(shí)的idref=idmin，Uq達(dá)到當(dāng)前轉(zhuǎn)速下所能達(dá)到的最小值，此時(shí)已經(jīng)不能通過(guò)減小Uq來(lái)減小Us。

Us是Ud和Uq的矢量合成，減小Ud的絕對(duì)值同樣可以減小Us，因此這時(shí)候可以借鑒D軸電壓外環(huán)弱磁的思想，通過(guò)電壓外環(huán)來(lái)調(diào)節(jié)iqref，實(shí)現(xiàn)Us的減小，保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定，拓展電機(jī)的弱磁運(yùn)行區(qū)域，其控制框圖如下：

我們以正轉(zhuǎn)電動(dòng)（wr>0，iqref>0）工況來(lái)分析一下DQ雙軸弱磁策略的作用機(jī)制：

1）當(dāng)D軸電壓外環(huán)飽和后，idref被限幅為idmin，此時(shí)電流環(huán)輸出Us超過(guò)Usmax，在PI作用下，idref0將繼續(xù)減小，使idref0與idref的偏差小于0：

因此利用△iq就能減小Q軸電流給定iqref，從而使Ud的絕對(duì)值減小，保證電流的受控性，拓展了電機(jī)的弱磁運(yùn)行區(qū)域。

采用DQ雙軸電壓外環(huán)弱磁控制可以拓展電機(jī)的弱磁運(yùn)行區(qū)域，但是這種拓展也是有限制的，不能使電機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)限制的升高。當(dāng)控制系統(tǒng)在電壓外環(huán)的調(diào)節(jié)作用下，達(dá)到了idref=idmin，同時(shí)iqref=0，則系統(tǒng)已經(jīng)處于極限弱磁轉(zhuǎn)速，這表明在當(dāng)前母線電壓下，控制器所能使電機(jī)可控運(yùn)行的極限能力也就是這樣了，如果電機(jī)被主動(dòng)負(fù)載拖動(dòng)繼續(xù)升高轉(zhuǎn)速，電流將失去控制，可能導(dǎo)致變頻器損壞。

這里舉一個(gè)形象化的栗子方便大家理解：以電控小白現(xiàn)在的收入能力（母線電壓），極限也就是在掏空六個(gè)錢(qián)包的情況下能在六環(huán)買(mǎi)一套80平的小房子（極限轉(zhuǎn)速）（后悔年輕的時(shí)候沒(méi)努力搞好技術(shù)，導(dǎo)致現(xiàn)在收入太低），如果忽視這個(gè)極限能力，強(qiáng)行去五環(huán)內(nèi)買(mǎi)了一套三居，那電控小白最終只能是被房貸壓垮，最后房子被銀行沒(méi)收，首付都打水漂了（控制器損壞）。

總結(jié)

這次分享主要介紹了表貼式永磁同步電機(jī)弱磁控制的基本思想，并結(jié)合這種思想介紹了三種常用的弱磁控制方法：參數(shù)計(jì)算弱磁策略、D軸電壓外環(huán)弱磁策略、DQ雙軸電壓外環(huán)弱磁策略。

參數(shù)計(jì)算弱磁是基于理想的分析誕生的弱磁策略，對(duì)電機(jī)本體參數(shù)極度依賴(lài)，不具有產(chǎn)品化的實(shí)際意義。

D軸電壓外環(huán)弱磁策略規(guī)避了對(duì)電機(jī)本體參數(shù)的依賴(lài)，增強(qiáng)了控制系統(tǒng)的魯棒性，在工程產(chǎn)品中獲得了廣泛使用，這種弱磁方法基本能滿足實(shí)際工況使用。

對(duì)D軸電壓外環(huán)弱磁策略進(jìn)一步優(yōu)化得到DQ雙軸電壓外環(huán)弱磁策略，可以進(jìn)一步拓展電機(jī)的弱磁區(qū)域；但是對(duì)Q軸電流的調(diào)節(jié)會(huì)降低系統(tǒng)出力能力，在實(shí)現(xiàn)上需要注意的細(xì)節(jié)更多。各位攻城獅可以結(jié)合自己的產(chǎn)品實(shí)際需求選擇適合的弱磁策略。

6ES7212-1HE40-0XB0    

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