一种MTPA搜索法

创建于2021-5-17
该项目完成于2021-5,原创

最大转矩电流比(MTPA)控制可以使电机输出转矩一定的情况下,保证电流最小,从而可以降低电机损耗,提高电机效率。MTPA控制通常需要电机的参数信息,比如电感大小、永磁体磁链等,但实际应用中,常常很难获得准确的电机参数,从而导致根据电机参数计算出的MTPA曲线与实际的MTPA曲线之间有一定偏差。在线MTPA算法通常向电机中注入电流或电压信号,根据注入信号产生的功率或者转矩波动情况,判断电机运行状态,然后调整d轴电流给定或者电流矢量角度,从而达到MTPA工作点。在线MTPA对参数依赖性小,但其实现可能较为复杂,运算量较大。本项目开发了一种MTPA搜索法,这也是一种在线MTPA算法,本次开发的MTPA搜索法运算量小,而且效果较好,可以较为准确地搜索到MTPA工作点。

下图为搜索法示意图,当电机工作点远离MTPA曲线时,工作点会向着MTPA曲线运动,最终达到MTPA曲线附近,然后来回波动。当搜索步长较小时,达到MTPA曲线附近后,工作点的波动幅度会变小,但搜索速度也会变慢。当负载发生变化时,需要从一个工作点搜索至另一个工作点,同样需要一定的时间。如果搜索速度太慢,当负载突然变大,可能会引起系统不稳定。

本项目开发的MTPA搜索法,可以实现负载变化时对MTPA工作点的快速搜索,提高了搜索速度的同时,也可以避免因负载突变导致的不稳定情况。