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MTPA控制分析与推导

news 2026/2/10 16:26:34

目录

MTPA (Maximum torque per ampere)

一. 控制目的

二. 设计思路

三. 推导过程

MTPA (Maximum torque per ampere)

一. 控制目的

忽略电机中的铁耗只考虑铜耗的背景下，希望实现铜耗最小化。

二. 设计思路

  1. 通过给出电机在d-q坐标系下的等效电路模型，进一步计算得到功率方程，发现铜耗与电流的平方成正比。
  2. 为了保证电机正常做功（提供电磁转矩），这个目标等价于在常值电磁转矩下，如何分配d-q轴电流使得电枢电流幅值最小，从而实现铜耗最小。进一步等价于，如何在电流相同的情况下，产生最大的电磁转矩，这就是MTPA的名字的由来。
  3. 最小化问题往往可以转换为找导数为0的极小值点的问题。将d-q轴电流用电枢电流的三角函数表示并代入电磁转矩方程，令电磁转矩对电流矢量角的导数为0，即可求出此时的电流矢量角。再将d-q轴电流用电枢电流的三角函数表示出来，此时的d-q轴电流即为MTPA控制下得到的最优电流参考值。

三. 推导过程

MEPA见下一篇

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