從結構和原理上來看，SynRM更像是一個去掉了永磁體的永磁同步電機，他們有著較為相似的數(shù)學模型。因此，對于SynRM的驅動方式：硬件上，與成熟的永磁同步電機驅動平臺完全兼容，降低了同步磁阻電機驅動控制系統(tǒng)的成本費用；軟件上，根據(jù)同步磁阻電機的數(shù)學模型特點，開發(fā)出一種全新的磁鏈觀測器用于實現(xiàn)該類電機的矢量解耦控制。其開環(huán)矢量控制框圖如下。

　　開環(huán)矢量控制可以使同步磁阻電機獲得較好的動靜態(tài)性能，但對電機參數(shù)的依賴性強，模型中電機參數(shù)的準確度直接影響控制器帶寬設計是否合理，以及磁鏈觀測、速度觀測的精度，進而影響系統(tǒng)的調速性能。同步磁阻電機的參數(shù)相比于永磁同步電機變化更為劇烈，為控制帶來難題。

　　針對上述的問題及特點，我司在AC310平臺上對同步磁阻電機開環(huán)矢量控制技術進行了深入研究及優(yōu)化，使其獲得優(yōu)異的動靜態(tài)性能。具體顯著成果如下：

　?。?）基于現(xiàn)有領先的矢量控制軟件平臺，采用全新的磁鏈觀測器，實現(xiàn)較低的電機參數(shù)敏感性，準確的轉子位置觀測以及精確的電流解耦。

　　（2）全新的電機電感飽和特性學習。由于SynRM依靠磁阻轉矩運行，電機磁路飽和現(xiàn)象明顯，電機電感參數(shù)受磁路飽和影響較大，直軸電感Ld、交軸電感Lq并非定值，嚴重影響暫態(tài)響應和精確控制，使電機的控制性能不能達到最優(yōu)。AC310除了常規(guī)的自學習外，新開發(fā)出電感參數(shù)飽和學習功能，學習時間短，學習精度高，通過學習可以獲得不同磁場飽和程度下的電機d，q軸電感飽和特性參數(shù)，從而對電機進行更加精確的控制。下圖為一款實際現(xiàn)場使用的同步磁阻電機電感飽和曲線學習結果。

　?。?）MTPA控制。對于同步磁阻電機而言，轉子無繞組不存在銅耗，損耗主要集中在定子側。采用最大轉矩電流比控制，在產生相同轉矩的情況下，最優(yōu)地分配dq軸定子電流，使定子電流最小，進而使定子銅耗最小達到效率最優(yōu)。

　　根據(jù)轉矩表達式：

　　若認為電感為恒值，當時，相同的定子電流下輸出的轉矩最大。但是電機實際運行中，磁飽和對電機參數(shù)影響很大，這時最優(yōu)的轉矩角會偏離，采用恒流角45°控制無法實現(xiàn)效率最優(yōu)控制。通過電機電感飽和特性學習整定出MTPA曲線，自動調整電流角，從而任意頻率和負載下獲得最優(yōu)效率控制，將同步磁阻電機能效發(fā)揮至IE4及以上標準。

　?。?）弱磁控制?；僖韵聦﹄姍C進行MTPA控制，在基速以上進行弱磁控制，最大程度地利用電壓極限從而實現(xiàn)輸出轉矩最大化，擴大恒功率范圍。

　　以下為部分測試波形圖：

　　加減速時間0.1s，空載從0到額定頻率急加速和急減速

　　加減速時間0.1s，滿載從0到額定頻率急加速和急減速

　　突加和突卸180%額定負載

　　1.3倍額定轉速突加、突卸滿載

　　輸入電壓降低20%，額定轉速額定負載極限測試

　　總結：

　　AC310變頻器同步磁阻電機開環(huán)矢量控制技術可以穩(wěn)定可靠地驅動同步磁阻電機，并取得了優(yōu)異的控制效果，這是國內首家將同步磁阻電機控制技術實現(xiàn)通用產品化。源于驅動無止境的追求精神，偉創(chuàng)電氣會不斷為客戶提供最新最優(yōu)的電氣傳動解決方案。