3 电动汽车用永磁电动机控制基础
    3.1永磁电动机的转矩控制
    电动汽车用永磁电机控制系统的构成如图4所示。电动汽车的控制系统是根据加速踏板、制动器等的信息所确定的转炬指令控制电动机的。实际上，这是一种电流控制系统，以保证有相当于转矩指令的电流通过。也就是说，通过增减d轴方向的磁通控制d轴电流，另外控制与d轴垂直的q轴电流，基本上对这两种电流还是分别独立控制的方法，即采用的是交流电动机矢量控制法。

    从图4中可以看出：转矩指令运算单元根据加速踏板、制动器的信息以及电动机的速度ω可以求出转矩指τ*，最佳电流指令运算单元根据输入的转矩指令τ*与电动机速度ω，可计算出效率最高的q轴电流指令iq*、 d轴电流指令id*。上面已经讲到，电磁转矩与q轴电流iq成正比，但因为磁阻转矩与d轴电流id及q轴电流iq成正比，所以对永磁电动机来说，即便产生同一转矩τ，也可以改变d轴电流id及q轴电流iq的比例。d/q轴电流控制单元则输出d轴电压指令Ud*、q轴电压指令Uq*，以保证d轴电流Id及q轴电流iq分别符合其指令值的要求。此外，停顿时间补偿单元对逆变器开、关转换停顿时间所产生的电压误差加以补偿。将这样所得到的三相交流电压指令值Uu.  Uv.UW在PWM信号发生器中变换成适合逆变器动作的PWM信号，并输出逆变器控制信号。以上所述为永磁电动机的控制方法，这里主要说明的是矢量控制。

    3.2最佳电流指令的确定方法
    在最佳电流指令运算单元内，d轴电流指令id* 、q轴电流指令iq*需要满足下列条件。
    1）为了满足电动机的反电动势不得超过受控于蓄电池电压的逆变器的最大输出电压，在电动机速度。较高时，也就是反电动势较大时（图5），需要利用d轴电流礼实施弱磁控制。在图5a中，相对于永磁体产生磁通0的方向，即相对于d轴的正方向，将id控制在反的方向（d轴的负方向），这样一来，如图5b的电压矢量图所示，弱磁控制时的电压矢量U的长度要短于没有弱磁控制时的电压矢量U0的程度，这就表明，可以将反电动势抑制在逆变器的最大输出电压之内。

    在前面已经提到，可以应用磁阻转矩是这种电动机的特点，在公式（1）中，右边的第2项为磁阻转矩；在采用图1所示结构转子的场合下，有关d轴电感量Ld、q轴电感量几的下列公式成立：Ld<Lq，即为逆凸极性结构。而在电动机驱动工作时，要想有效地运用磁阻转矩，公式（1）中右边的第2项必须为正，由此U必须把Id控制为负值。这就意味着：通过使id<0，在满足公式（1）条件的同时，还可以利用磁阻转矩，对采用图4逆凸极性结构的永磁电动机实施弱磁控制，在蓄电池电压即便有某种程度的降低也必须加以驱动的电动汽车来说，正是人们所期望的工作方式。
    2）所给出的id* 、Lq*应能保证公式（1）中的电动机转矩指令丁与转矩指令τ*一致，满足这一条件的Id*、Lq*有无数个。
    在以上两个条件之下，对转矩指令犷、电动机速度ω来说，电动机与逆变器的综合效率最高。

    4 结语
    本文介绍了至2013年为止，主要的电动汽车厂家所采用的驱动电机类型及其控制方式；从中学物理电学知识的关于电动机的左手定则出发，介绍了较为难以理解的矢量控制概念。
    在此，对矢量控制的含义通俗地总结为：矢量控制的基本原理是将通过交流电动机的电流分为产生转矩的电流分量与产生磁通的电流，而对此分别加以控制。对于矢量控制稍加严密地阐述为：矢量控制的核心思想是将电机的三相电流、电压、磁链经坐标变换成以转子磁链定向的两相参考坐标系，参照直流电机的控制思想，完成电机转矩的控制。
    本文的3.2中提到了弱磁控制，弱磁控制原本是直流电动机用术语，就直流电动机来说，受电源电压的限制，转速不再升高时，通过减弱激磁磁场可进一步提高转速。对利用永磁体获得激磁磁通的永磁同步电动机（PMSM）来说，无法像绕组激磁型同步电动机那样直接控制激磁磁通；但是，通过形成负的d轴电流、利用效应的去磁效果，也可以减弱d轴方向的磁通，等价地实现了弱磁控制。当然，现有的弱磁控制方法大都在矢量控制中实现。

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