基于陷波器谐波抑制的永磁同步电机预测电流控制

微特电机 ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (3): 69-74.

基于陷波器谐波抑制的永磁同步电机预测电流控制

卢友文¹,李培祥^2,3,王加州^2,3,柯栋梁³

1. 宁德时代电机科技有限公司,宁德 352000; 2. 福州大学电气工程与自动化学院,福州 350100; 3. 中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心,泉州 362200

出版日期:2026-03-28 发布日期:2026-03-27
作者简介:卢友文( 1967—) ,男,高级工程师,研究方向为永磁同步电机本体设计及驱动控制。李培祥( 2002—) ,通信作者,男,硕士研究生,研究方向为电机驱动与功率电子。
基金资助:
福建省自然科学基金项目( 2024J08125,2024J01194) ,泉州市科技计划项目( 2023C002DW)

Predictive Current Control of Permanent Magnet Synchronous Motors Based on Notch-Filter-Based Harmonic Suppression

LU Youwen¹,LI Peixiang^2,3,WANG Jiazhou^2,3,KE Dongliang³

1. Ningde Contemporary Electric Technology Co.,Ltd.,Ningde 352000,China; 2. College of Electrical Engineering and Automation,Fuzhou University,Fuzhou 350100,China; 3. Quanzhou Institute of Equipment Manufacturing,Haixi Institutes,Chinese Academy of Sciences,Quanzhou 362200,China

Online:2026-03-28 Published:2026-03-27

摘要/Abstract

摘要： 针对永磁同步电机电流中谐波成分导致的性能下降问题,提出了基于陷波器谐波抑制的永磁同步电机预测电流控制策略。该方法基于无差拍预测控制实现电流快速调节,并引入针对特定谐波频率的陷波器以选择性抑制电流谐波,从而提高控制精度与动态响应性能。实验结果表明,在转速为 1 000 r / min、20% 与 80% 额定负载工况下,电流总谐波畸变率分别降低了 42. 13% 和 37. 27%。结果表明,该策略能够有效抑制电流谐波,提升永磁同步电机的运行性能。

关键词: 永磁同步电机, 无差拍电流预测控制, 陷波器, 谐波抑制

Abstract: To address the performance degradation caused by harmonic components in the currents of permanent magnet synchronous motor ( PMSM) , a predictive current control strategy with notch-filter-based harmonic suppression is proposed. The method employs deadbeat predictive control for fast current regulation and incorporates a notch filter targeting specific harmonic frequencies to suppress current harmonics, thereby improving control performance. Experimental results show that at 1,000 r / min under 20% and 80% rated load conditions,the stator current total harmonics distortion is reduced by 42. 13% and 37. 27%, respectively. The results indicate that the proposed strategy effectively suppresses current harmonics and improves PMSM operational performance.

Key words: permanent magnet synchronous motor ( PMSM) , deadbeat predictive current control, notch-filter, harmonic suppression

中图分类号:

TM351

卢友文, 李培祥, 王加州, 柯栋梁. 基于陷波器谐波抑制的永磁同步电机预测电流控制[J]. 微特电机, 2026, 54(3): 69-74.

LU Youwen, LI Peixiang, WANG Jiazhou, KE Dongliang. Predictive Current Control of Permanent Magnet Synchronous Motors Based on Notch-Filter-Based Harmonic Suppression[J]. Small & Special Electrical Machines, 2026, 54(3): 69-74.

[1]	陈加宝, 尹华杰. 含 q 轴偏心磁障的 IPMSM 设计与性能优化[J]. 微特电机, 2026, 54(4): 15-18.
[2]	陈文欣. 基于准三维模型的车用永磁同步电机转矩特性快速精确计算[J]. 微特电机, 2026, 54(4): 36-42.
[3]	潘家龙, 曹　鑫, 郭昊天, 马　辉, 谭竣泽. 基于谐波电流注入的永磁同步电机振动抑制方法研究[J]. 微特电机, 2026, 54(4): 49-54.
[4]	李耀华, 刘亚辉, 种国臣, 马德军, 吴步昊. 内置式永磁同步电机模型预测电流控制精简控制集[J]. 微特电机, 2026, 54(4): 61-66.
[5]	李耀华, 郭伟超, 王钦政, 王自臣, 高　赛, 种国臣, 徐志雄, 刘亚辉, 张　茜, 黄汉旋. 基于MRAS参数辨识的表贴式永磁同步电机增量式模型预测电流控制研究[J]. 微特电机, 2026, 54(3): 60-68.
[6]	王亚玮, 甘　峰, 吴磊磊, 袁禹杰, 张树荣, 杨　雄, 赵海宾, 杨成涛, 曲荣海. 外转子永磁电机永磁磁动势编辑与优化设计[J]. 微特电机, 2026, 54(2): 1-6.
[7]	张书宽, 曹方舟, 张佳卉, 刘　朔, 曹元福, 常　超, 纪玉龙. 双转子对转永磁同步电机电磁设计与性能分析[J]. 微特电机, 2026, 54(2): 20-25.
[8]	肖峰. 基于热网络法的油冷电机温度估算 [J]. 微特电机, 2026, 54(2): 30-37.
[9]	李耀华, 郭伟超, 马德军, 胡梦飞, 李富香. 表贴式永磁同步电机增量式模型预测电流控制研究[J]. 微特电机, 2026, 54(2): 68-75.
[10]	叶绍辉, 董　婷. 高频注入下永磁同步电机振动分析与抑制[J]. 微特电机, 2026, 54(1): 1-8.
[11]	张　莹, 金　石, 邓沁楠, 张凤阁. 电磁干扰对无传感器低速电机状态估计的影响[J]. 微特电机, 2026, 54(1): 48-53.
[12]	吴明明, 张　博, 孙佳航, 张立昌. 基于参数辨识的永磁同步电机改进型模型预测转矩控制[J]. 微特电机, 2026, 54(1): 69-75.
[13]	李智明, 赵桂书, 丁树业, 杨仁龙, 曾程伟. 轮辐式永磁同步电机齿槽转矩优化设计[J]. 微特电机, 2025, 53(9): 27-32.
[14]	林井福, 孙宝铭, 李　爽. 永磁同步电机不同分段斜极方式的电磁噪声抑制研究[J]. 微特电机, 2025, 53(9): 39-45.
[15]	付俊荣, 刘宇浩, 陈　晔, 柯栋梁. 直流母线电压波动下的无模型预测电流控制[J]. 微特电机, 2025, 53(9): 46-51.