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電機高速為什么要弱磁控制？
點擊次數：875 發布時間：2023-12-27
永磁同步電機是我國新能源汽車動力裝置的核心驅動裝置，大家都知道在低速時永磁同步電機采用最大扭矩電流比控制，也就是給定一個扭矩，利用最小的合成電流來實現它，從而可以使得銅損最小。
那么在高速的時候，我們無法使用MTPA曲線進行控制，要使用MTPV也就是最大扭矩電壓比來進行控制。也就是說在一定轉速下，使得電機輸出最大轉矩。按照實際控制的思想，就是給定一個扭矩，通過調節iq和id實現最大轉速，那么電壓體現在哪里呢？因為這時候是最大轉速，電壓極限圓是一定的，只有在這個極限圓上找到最大功率點，才能找到最大扭矩點，思路和MTPA不一樣。
一般是到了轉折速度（也稱為是基速）開始弱磁，也就是下圖的A1點。因此到這個點反向電動勢會比較大，這時候如果不弱磁的話，假設強制推車拉高轉速，這樣就會迫使iq為負向，無法輸出正向扭矩，被迫進入發電工況，當然在這個圖上是無法找到這個點的，因此橢圓在縮小了，無法停留在A1點，只能順著橢圓減小iq，增大id，這樣越來越靠近A2點。
為什么發電也要弱磁呢？高速下發電時不應該利用強磁產生比較大的iq嗎？這是不行的，因為高速下如果不弱磁，反向電動勢+變壓器電動勢+阻抗電動勢可能會非常大，遠遠超過電源電壓，產生可怕的后果，這種情況是SPO不可控整流發電！因此在高速發電下也必須進行弱磁，這樣產生的逆變電壓是可控的。
我們可以來分析一下，假設在高速工況點B2開始制動也就是回饋制動，轉速越來越低，那么越來越不需要弱磁，最終到達B1點，這時候iq和id就可以一直恒定，但是隨著轉速的降低，反向電動勢產生的負iq會越來越不足，這時候就需要電源補償，進入能耗制動。
剛開始學習電機時，容易被驅動和發電兩種情況繞暈，其實我們應當先把MTPA和MTPV兩個圓先刻繪到大腦中，并且要認識到這時候的iq和id是絕對的，是通過考慮到反向電動勢得到的iq和id。
那么至于iq和id更多的是電源來產生，還是反向電動勢來產生，這就是要靠逆變器來實現調節，而iq和id也是有限制的，調節也不能超出兩個圓，超出電流極限圓，IGBT就會損壞；超出電壓極限圓，電源就要被損壞。