其实电机的MPTA曲线和弱磁控制主要是解决电机控制中的id和iq的输出过程在电机控制中得到想要的Ud和Uq可以有无数中id和iq组合而MPTAmaximum torque per ampere最大转矩电流比曲线是id和iq最佳的组合读者如果感兴趣后边可以出一期对公式进行推导一下。读者应该了解MPTA的应用场景在电机控制中MTPA 控制则用于低转速运行时提高电机效率。以此为基础常见的弱磁控制策略有负 id 补偿法。负 id 补偿法由于具有参数鲁棒性好、算法简单可靠等优点获得了广泛的应用。要进行弱磁控制策略的分析首先要建立永磁 同步电机的数学模型。忽略定子电阻永磁同步电机的稳态电压方程下图为永磁同步电机的三相逆变器的拓扑图永磁同步电机的输出电磁转矩公式上面为永磁同步电机的公式其中为转子的永磁磁链其中n为极对数。由于采用逆变器供电永磁同步电机的运行要受逆变器输出能力的限制。这种限制分两个方面1电流幅值受限设其最大值为电压幅值受限电压最大值与直流母线电压相关可写为(线电压与相电压的关系)电机工作状态满足以下方程在稳态下将带入公式中可以得到如下公式上面两个公式我们可以看出来电压和电流不是无限增大是受到最大的电流和电压的限制其实也是常说的电压极限圆和电流极限圆。一对电流(id,iq)体现了电机的一个工作状态对 应id-iq电流平面上的一个点称为电机的电流工作点简称工作点电流指令只有同时处于电压限制圆和电流限制圆。才能被电流追踪定义电压椭圆的圆心C点为特征电流点其坐标为该点对应的电流 幅值称为特征电流。从图中可以看出来转速较低电机工作点在A点此时电机具有最大的转矩输出随着转速的增加电压椭圆向C点收缩而C点位于MPTA的左边而转速越高要求id越偏负这就是负id补偿法的弱磁控制。因此在弱磁的控制下随着的转速的升高将沿着电流源从A向B进行移动这样可以在相同的转矩范围内速度有着更大的运行范围当到达B点后随着转速的进一步升高需要向C点移动。如果进一步增加负id电压圆和电流源将没有交点这种情况下不仅转矩输出降低也没有办法跟踪电流进而导致控制失控。上图中是弱磁控制的控制导图电流调节器分别对id和iq进 行控制通过 PI调节器调整ud和uq使得实际电 流能跟踪电流指令。在数字控制中对各个 PI调节 器的输出值都要进行必要的限幅ud和uq也不例 外。在试中ud和uq的限幅值可设为逆变器 能够输出的最大值即umax。如果电流不能跟踪 那么就存在一个稳定的电流误差使得ud或uq单 向增大或减小直到达到umax或−umax形成饱和失去调节能力。那么用什么控制方式可以避免弱磁控制失控呢。