從結(jié)構(gòu)和原理上來(lái)看，SynRM更像是一個(gè)去掉了永磁體的永磁同步電機(jī)，他們有著較為相似的數(shù)學(xué)模型。因此，對(duì)于SynRM的驅(qū)動(dòng)方式：硬件上，與成熟的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)完全兼容，降低了同步磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的成本費(fèi)用；軟件上，根據(jù)同步磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出一種全新的磁鏈觀測(cè)器用于實(shí)現(xiàn)該類電機(jī)的矢量解耦控制。其開(kāi)環(huán)矢量控制框圖如下。

　　開(kāi)環(huán)矢量控制可以使同步磁阻電機(jī)獲得較好的動(dòng)靜態(tài)性能，但對(duì)電機(jī)參數(shù)的依賴性強(qiáng)，模型中電機(jī)參數(shù)的準(zhǔn)確度直接影響控制器帶寬設(shè)計(jì)是否合理，以及磁鏈觀測(cè)、速度觀測(cè)的精度，進(jìn)而影響系統(tǒng)的調(diào)速性能。同步磁阻電機(jī)的參數(shù)相比于永磁同步電機(jī)變化更為劇烈，為控制帶來(lái)難題。

　　針對(duì)上述的問(wèn)題及特點(diǎn)，我司在AC310平臺(tái)上對(duì)同步磁阻電機(jī)開(kāi)環(huán)矢量控制技術(shù)進(jìn)行了深入研究及優(yōu)化，使其獲得優(yōu)異的動(dòng)靜態(tài)性能。具體顯著成果如下：

　　（1）基于現(xiàn)有領(lǐng)先的矢量控制軟件平臺(tái)，采用全新的磁鏈觀測(cè)器，實(shí)現(xiàn)較低的電機(jī)參數(shù)敏感性，準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)以及精確的電流解耦。

　?。?）全新的電機(jī)電感飽和特性學(xué)習(xí)。由于SynRM依靠磁阻轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，電機(jī)磁路飽和現(xiàn)象明顯，電機(jī)電感參數(shù)受磁路飽和影響較大，直軸電感Ld、交軸電感Lq并非定值，嚴(yán)重影響暫態(tài)響應(yīng)和精確控制，使電機(jī)的控制性能不能達(dá)到最優(yōu)。AC310除了常規(guī)的自學(xué)習(xí)外，新開(kāi)發(fā)出電感參數(shù)飽和學(xué)習(xí)功能，學(xué)習(xí)時(shí)間短，學(xué)習(xí)精度高，通過(guò)學(xué)習(xí)可以獲得不同磁場(chǎng)飽和程度下的電機(jī)d，q軸電感飽和特性參數(shù)，從而對(duì)電機(jī)進(jìn)行更加精確的控制。下圖為一款實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)使用的同步磁阻電機(jī)電感飽和曲線學(xué)習(xí)結(jié)果。

　?。?）MTPA控制。對(duì)于同步磁阻電機(jī)而言，轉(zhuǎn)子無(wú)繞組不存在銅耗，損耗主要集中在定子側(cè)。采用最大轉(zhuǎn)矩電流比控制，在產(chǎn)生相同轉(zhuǎn)矩的情況下，最優(yōu)地分配dq軸定子電流，使定子電流最小，進(jìn)而使定子銅耗最小達(dá)到效率最優(yōu)。

　　根據(jù)轉(zhuǎn)矩表達(dá)式：

　　若認(rèn)為電感為恒值，當(dāng)時(shí)，相同的定子電流下輸出的轉(zhuǎn)矩最大。但是電機(jī)實(shí)際運(yùn)行中，磁飽和對(duì)電機(jī)參數(shù)影響很大，這時(shí)最優(yōu)的轉(zhuǎn)矩角會(huì)偏離，采用恒流角45°控制無(wú)法實(shí)現(xiàn)效率最優(yōu)控制。通過(guò)電機(jī)電感飽和特性學(xué)習(xí)整定出MTPA曲線，自動(dòng)調(diào)整電流角，從而任意頻率和負(fù)載下獲得最優(yōu)效率控制，將同步磁阻電機(jī)能效發(fā)揮至IE4及以上標(biāo)準(zhǔn)。

　?。?）弱磁控制。基速以下對(duì)電機(jī)進(jìn)行MTPA控制，在基速以上進(jìn)行弱磁控制，最大程度地利用電壓極限從而實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)矩最大化，擴(kuò)大恒功率范圍。

　　以下為部分測(cè)試波形圖：

　　加減速時(shí)間0.1s，空載從0到額定頻率急加速和急減速

　　加減速時(shí)間0.1s，滿載從0到額定頻率急加速和急減速

　　突加和突卸180%額定負(fù)載

　　1.3倍額定轉(zhuǎn)速突加、突卸滿載

　　輸入電壓降低20%，額定轉(zhuǎn)速額定負(fù)載極限測(cè)試

　　總結(jié)：

　　AC310變頻器同步磁阻電機(jī)開(kāi)環(huán)矢量控制技術(shù)可以穩(wěn)定可靠地驅(qū)動(dòng)同步磁阻電機(jī)，并取得了優(yōu)異的控制效果，這是國(guó)內(nèi)首家將同步磁阻電機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)通用產(chǎn)品化。源于驅(qū)動(dòng)無(wú)止境的追求精神，偉創(chuàng)電氣會(huì)不斷為客戶提供最新最優(yōu)的電氣傳動(dòng)解決方案。