



- Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam
73
Kỹ thuật cơ khí và chế tạo ôtô và giao thông
BB
Thanh Lich Nguyen, Thanh Loan Pham
Xác định trực tuyến dòng điện tham chiếu cho hoạt động phạm vi tốc độ rộng của IPMSM trong xe điện bằng phương pháp Newton-Raphson
Online determination of reference currents for wide-speed range operation of IPMSM in electric vehicles using the Newton-Raphson method
Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải
2025
4
541-555
1859-2724
Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu bên trong (IPMSM) đã được sử dụng rộng rãi như một lựa chọn ưu tiên cho xe điện (EV) vì các đặc điểm có lợi của nó như hiệu suất cao, mật độ công suất cao và hoạt động mạnh mẽ. Bài báo này tập trung vào việc điều khiển IPMSM cho các ứng dụng EV, nhấn mạnh vào các chuyển đổi mượt mà trên một phạm vi tốc độ rộng, bao gồm cả vùng hoạt động bình thường và tốc độ cao. Một đánh giá toàn diện về các phương pháp điều khiển IPMSM hiện đại được cung cấp, tiếp theo là các nguyên lý cơ bản của máy. Sau đó, các kỹ thuật điều chế quá mức được trình bày để quản lý hiệu quả điện áp tối đa của nguồn liên kết DC, một khía cạnh quan trọng đối với hệ thống truyền động EV. Để điều khiển máy trên một phạm vi tốc độ rộng, phải áp dụng phương pháp làm suy yếu từ thông bằng cách kết hợp điều chế vectơ không gian thông thường (SVM) trong phạm vi tốc độ bình thường và điều khiển góc điện áp trong các vùng tốc độ cao. Một cải tiến chính của nghiên cứu này là sử dụng phương pháp Newton-Raphson để xác định điểm hoạt động tối ưu của IPMSM, giảm thiểu dòng điện stato cho một nhu cầu mô-men xoắn nhất định. Tối ưu hóa này không chỉ tối đa hóa khả năng mô-men xoắn trên toàn bộ phạm vi tốc độ mà còn tăng cường hiệu suất động của hệ thống, điều này rất cần thiết cho các ứng dụng EV đòi hỏi phản ứng nhanh và chính xác. Chiến lược điều khiển được đề xuất kết hợp SVM với các kỹ thuật điều chế quá mức, cho phép chuyển đổi liền mạch giữa các vùng tốc độ thấp và cao.
The Interior Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM) has been widely employed as a preferred choice for electric vehicle (EV) because of its advantageous c-haracteristics such as high efficiency, high-power density, and a robust operation. This paper focuses on the control of an IPMSM for EV applications, with emphasis on smooth transitions over a wide speed range, including both normal and high-speed operating regions. A comprehensive review of state-of-the-art IPMSM control methods is provided, followed by fundamental machine principles. Over-modulation techniques are then presented to effectively manage the maximum voltage of the DC-link source, a critical aspect for EV powertrains. In order to control the machine over a wide-speed range, a flux-weakening method has to be adopted by combining the conventional space vector modulation (SVM) in the normal speed range and the voltage angle control in the high-speed regions. A key innovation of this study is the use of the Newton-Raphson method to determine the optimum operating point of the IPMSM, minimizing the stator current for a given torque demand. This optimization not only maximizes the torque capability over the entire speed range, but also enhances the dynamic performance of the system, which is essential for EV applications requiring rapid and precise response. The proposed control strategy combines SVM with overmodulation techniques, enabling seamless transitions between low- and high-speed regions. Simulation results are used to validate the effectiveness of the proposed control strategy, demonstrating stable and robust performance under varying speed and load torque conditions, highlighting its potential for applications in wide-speed-range IPMSM-based EV systems.
TTKHCNQG, CVv 287