[發明專利]異步電機高轉矩矢量控制的變頻變壓調速方法

無效

• 申請號: 00113520.1
• 申請日: 2000-07-03
• 公開（公告）號: CN1331510A
• 公開（公告）日: 2002-01-16
• 發明（設計）人: 盧驥;盧潔
• 申請（專利權）人: 盧驥
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00;H02P7/36;H02P7/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種電機的調速方法，特別是一種三相異步電機變頻變壓調速方法。

在現有的異步電機脈寬調制變頻變壓調速方法中，其電機電壓與定子角頻率的關系曲線往往用一個折線段來表示，而未實時計入定子電流在定子電阻上矢量壓降大小及方向的變化所帶來的重要影響，其結果導致定子磁鏈上下波動而不能保持在預期值上，定子磁場欠勵或過勵引起的磁飽和電流都會導致電機轉矩下降，當電機處于起動階段或低速階段時這一問題尤為嚴重。例如有的變頻變壓調速器，即使電流過載到了150％，但起動轉矩要達到100％仍十分困難。采用加大變頻器電流容量的辦法來提高轉矩是不可取的，因為這會導致產品成本大幅度上升和運行效率低下，其結果是造成資源和能源的浪費。

本發明的目的是：提供一種異步電機的變頻變壓調速方法，其電機電壓除與定子角頻率有關外，還自動跟隨定子電流在定子電阻上矢量壓降大小及方向的變化進行實時調整，以使定子磁鏈保持在預期值上，從而具有高轉矩矢量控制性能。

本發明的技術方案按層次分述如下：

定子的電壓V1等于第一觀測變量Z1的平方根值再加上定子的電流I1的橫軸電流IQ與定子的電阻R1的乘積值，以式表之為 V 1 = Z 1 + IQ × R 1 ]]>；電壓V1作為電壓控制信號送往變頻變壓器；產生的定子角頻率W1作為頻率控制信號送往變頻變壓器。

電機轉矩ME等于第二觀測變量Y1值除以產生的定子角頻率W1值。

轉差角頻率W2等于電機轉矩WE與一常數KK的乘積值。

第一觀測變量Z1等于第三觀測變量Z2減去第四觀測變量Z3后所得值。

第三觀測變量Z2等于產生的定子角頻率W1的平方值再乘以定子的磁鏈C1的平方值后的所得值；第四觀測變量Z3等于直軸電流ID的平方值再乘以電阻R1的平方值后的所得值。

第二觀測變量Y1等于第五觀測變量Y2與1.5相乘后的乘積值；第五觀測變量Y2等于從電壓V1與橫軸電流IQ相乘的乘積值中減去電流I1的平方值與電阻R1相乘的乘積值以后所得的差值。

產生的定子角頻率W1等于轉速角頻率指令值WM0與轉差角頻率W2值之和。

產生的定子角頻率W1等于轉矩調節器20的輸出W20值與轉速角頻率WM值之和；轉矩調節器的輸入為轉矩指令值ME0與電機轉矩ME值之差，而轉矩指令值ME0來自轉速調節器21的輸出或由外輸入直接控制，轉速調節器的輸入為轉速角頻率指令值WM0與轉速角頻率WM值之差。

產生的定子角頻率W1等于電流調節器22的輸出W21值與轉速角頻率WM值之和；電流調節器的輸入為電流指令值IQ0與橫軸電流IQ值之差，而電流指令值IQ0來自轉速調節器23的輸出或由外輸入直接控制，轉速調節器的輸入為轉速角頻率指令值WM0與轉速角頻率WM值之差。

以上的電壓V1、電流I1、磁鏈C1及電阻R1均為定子一相中的值(V1、I1及C1均為幅值)。

下面結合附圖對本發明進一步作詳細說明。

圖1為電機的相矢量圖。

圖2為電機接線圖。

圖3為用戶系統板圖。

圖4為源程序流程圖。

圖5為變頻變壓調速系統圖。