弱磁控制及其与磁极位置的关系分析

　　同样以11kw额定电流为25A，磁极位置 偏角为θ=30°的电机为例：

　　①当I_d1*=0时，I_trq1=25A，根据式5以及式6得，I_m1=I_q1*≈28.9A，此时电机的输入相电流I_m1比额定电流要大。

　　②当I_d2*=-10A时，I_trq2=25A，则I_q2*≈23.1A，此时由于I_d2*在q轴坐标上有力矩正分量，使得当电机输出力矩不变的情况下，I_q2*可以变小，最终电机输入相电流I_m2与额定电流基本相等。

　　③当I_d3*=-15A时，为了使电机输入相电流I_m3=25A保持不变，则I_q3*=20A，此时由于I_d3*在q轴坐标上有力矩正分量，I_trq3≈24.8A,即电机输出力矩会略为下降。

　　情况三：磁极码反映的角度比电机实际磁极位置滞后。

　　如图5所示，由于磁极码不正确，此时的I_q*、I_d*与I_trq的关系如式7。

　　同样以11kw额定电流为25A，磁极位置偏角为θ=30°的电机为例：

　　①当I_d1*=0时，I_trq1=25A，根据式5以及式7得，I_m1=I_q1*≈28.9A，此时电机的输入相电流I_m1比额定电流要大。

　　②当I_d2*=-10A时，为了使电机输入相电流I_m2=25A保持不变，则I_q2*≈22.9A，此时由于I_d2*在q轴坐标上有力矩负分量，I_trq2≈14.8A，即电机输出力矩会有较大的下降。

　　③当I_d3*=-15A时，为了使电机输入相电流I_m3=25A保持不变，则I_q3*=20A，此时由于I_d3*在q轴坐标上有力矩负分量，I_trq3≈9.8A，即电机输出力矩会有更大的下降。

　　3 磁极码自动校正方案探讨

　　由上述的三种情况可知，当系统需要进行弱磁控制时，第二种情况虽然在输出力矩上有效好的能力，但是由于有θ角的存在，d轴上的I_d*分量变小，会使其弱磁升速的效果变差。 因此，系统想要获得理想的弱磁升速控制的效果，就需要有准确的磁极码数据。我们系统对电机磁极码自学习功能存在一定的误差，如何自动获得更准确的磁极码，成为了我们研究的内容。

　　在电梯负载不变的情况下(即其力矩电流I_trq不变)，我们通过变频器向电机分别提供两次大小不同的I_d*，然后各自动运行一次，系统可以记录分别对应的I_q*，然后根据式6可得：

　　那么，只要通过反正切函数就可求解出磁极码与实际磁极位置的偏差θ角。

　　至于如何得知是超前还是滞后，可以通过前后两次记录得的Iq*的大小来判定。如果θ角是滞后的话，在电梯负载不变的情况下，系统想要维持恒定的输出力矩，由于I_d*在q轴坐标上有力矩负分量，使得I_q*需要加大才能维持恒定的力矩电流I_trq。因此，当


　　在得到θ角且知道是超前还是滞后之后，系统就可以自动修正磁极码数据，从而得到最理想的电梯运行效果。

　　4 总结

　　本文从理论上分析了弱磁控制的原理以及其应用的方法，结合电梯的实际情况，分析了弱磁控制与电机磁极位置的关系。并且推算出一种自动修正磁极码数据的方法，以提升电梯弱磁控制的性能，为真正广泛地将弱磁控制技术应用到产品打下基础。

　　参考文献:
　　[1]龚仲华.交流伺服与变频技术及应用[M].人民邮电出版社,2011
　　[2]周扬忠,胡育文.交流电动机直接转矩控制[M].机械工业出版社,2010