[發明專利]基于轉差線性控制的異步電機調速方法

無效

• 申請號: 200810024774.2
• 申請日: 2008-05-06
• 公開（公告）號: CN101272122A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 王宇;鄧智泉;王曉琳
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P27/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所
• 代理人: 柏尚春

1、一種基于轉差線性控制的異步電機調速方法，其特征在于，包括轉速環、目標定子磁鏈矢量生成環節、空間矢量調制環節、定子磁鏈辨識環節、三相全橋逆變器、異步電機。轉速環將異步電機的給定轉速N^*與異步電機實際轉速N的差值進行比例和積分環節，然后再經過限幅環節得到電機瞬時轉差角頻率w_sl^*。其中異步電機的實際轉速N由速度傳感器得到；通過電機瞬時轉差角頻率w_sl^*、電機瞬時轉速角頻率w_r、異步電機的定子磁鏈給定幅值ψ^*來確定異步電機目標定子磁鏈矢量先將異步電機當前定子磁鏈矢量旋轉θ＝w_r*T角度，其中w_r為系統瞬時轉速角頻率，得到異步電機零轉差定子磁連矢量異步電機零轉差定子磁連矢量的長度為給定定子磁鏈幅值ψ^*；再將異步電機零轉差定子磁連矢量旋轉δ＝w_sl*T角度得到異步電機目標定子磁鏈矢量異步電機目標定子磁鏈矢量的長度為異步電機定子磁鏈給定幅值ψ^*，其中異步電機瞬時轉速角頻率wr=2πpN60,]]>p為異步電機極對數，N為異步電機實際轉速，T為中斷周期時間；由異步電機目標定子磁鏈矢量與異步電機當前定子磁鏈矢量作矢量差得到定子磁鏈變化量其中異步電機當前定子磁鏈矢量的求取過程如下：

(1)利用電壓傳感器獲得三相全橋逆變器的直流母線電壓U_dc，直流母線電壓U_dc與三相全橋逆變器的占空比(D_A、D_B、D_C)組合計算得出異步電機在靜止abc坐標下的三相相電壓U_sa、U_sb、U_sc：

usa=Udc3(2DA-DB-DC)usb=Udc3(2DB-DA-DC)usc=Udc3(2DC-DB-DA)---(1)]]>

將異步電機在靜止abc坐標下的三相相電壓u_sa、u_sb、u_sc進行磁勢不變的3/2變換，得到在異步電機在靜止αβ坐標系下的定子電壓u_sα、u_sβ：

usα=Udc2(2DA-DB-DC)usβ=3Udc2(DB-DC)---(2)]]>

(2)利用電流傳感器檢測得到異步電機在靜止abc坐標下的三相相電流i_sa、i_sb、i_sc，進行磁勢不變的3/2變換，得到異步電機在靜止αβ坐標系下的定子電流i_sα、i_sβ：

isα=Udc3(2isa-isb-isc)isβ=3Udc3(isb-isc)---(3)]]>

(3)利用式(1)、式(3)計算得出的電壓、電流求得電機在異步電機在靜止αβ坐標系下的定子磁鏈：

ψsα=∫(usα-Risα)dtψsβ=∫(usβ-Risβ)dt---(4)]]>

再將式(4)經過αβ坐標到極坐標的變換求得異步電機當前定子磁鏈矢量的幅值和相角：

ψk=ψα2+ψβ2]]>

θk=arctanψβψα---(5)]]>

將異步電機目標定子磁鏈矢量與異步電機當前定子磁鏈矢量作矢量差得到定子磁鏈變化量定子磁鏈變化量由空間矢量調制環節生成，將通過矢量合成可得：

Δψ→=V3*t3+V4*t4---(6)]]>

由V3和V4的作用時間t₃和t₄進一步求得三相全橋逆變器的占空比D_A、D_B、D_C：

DA=0DB=t3+t4TDC=t4T---(7)]]>

若Δψ→=V1*t1+V2*t2,]]>則

DA=t1+t2TDB=t2TDC=0---(8)]]>

若Δψ→=V2*t2+V3*t3,]]>則

DA=t2TDB=t2+t3TDC=0---(9)]]>

若Δψ→=V4*t4+V5*t5,]]>則

DA=0DB=t4TDC=t4+t5T---(10)]]>

若Δψ→=V5*t5+V6*t6,]]>則

DA=t6TDB=0DC=t5+t6T---(11)]]>

若Δψ→=V6*t6+V1*t1,]]>則

DA=t6+t1TDB=0DC=t6T.---(12)]]>