[發(fā)明專利]一種高壓大容量異步電機(jī)參數(shù)的在線測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210225584.3
• 申請(qǐng)日: 2012-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN102809726A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宏英;畢平勁;范少春;龔世纓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/34
• 分類號(hào): G01R31/34
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種高壓大容量異步電機(jī)參數(shù)的在線測(cè)量方法，適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。

背景技術(shù)

目前，在工程上的眾多領(lǐng)域普遍采用高壓大容量異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)多種負(fù)載。因工藝需要或?yàn)榱斯?jié)能，要求異步電機(jī)能在較寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，且具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、靜態(tài)精度高等優(yōu)點(diǎn)。為此，一般都在變頻調(diào)速中采用矢量控制技術(shù)。異步電機(jī)變頻調(diào)速中采用矢量控制時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)定子電流的勵(lì)磁分量與轉(zhuǎn)矩分量解耦，保證定子電流與轉(zhuǎn)子磁鏈的準(zhǔn)確定向，必須預(yù)先知道異步電機(jī)的電路參數(shù)，分別是定子電阻、轉(zhuǎn)子電阻、定子漏感、轉(zhuǎn)子漏感和激磁電感。對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電機(jī)，可通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量這些參數(shù)。在傳統(tǒng)的測(cè)量方法中，通常采用的是電機(jī)空載實(shí)驗(yàn)和三相穩(wěn)態(tài)短路實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的測(cè)量方法在空載實(shí)驗(yàn)時(shí)要求斷開電機(jī)軸上的負(fù)載，短路實(shí)驗(yàn)時(shí)要對(duì)電機(jī)進(jìn)行堵轉(zhuǎn)。對(duì)于高壓大容量變頻調(diào)速異步電機(jī)，上述實(shí)驗(yàn)方法在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中難以進(jìn)行。

已有較多文獻(xiàn)提出了電機(jī)參數(shù)在線及離線的辨識(shí)方法。這些方法利用電機(jī)的穩(wěn)態(tài)或動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，在外加信號(hào)作用下測(cè)量出電機(jī)的穩(wěn)態(tài)或動(dòng)態(tài)響應(yīng)，再利用適當(dāng)?shù)臄?shù)值方法，估算出電機(jī)參數(shù)。這些辨識(shí)方法要求對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行隔離、濾波、放大調(diào)制等處理，還包括大量的坐標(biāo)變換、積分運(yùn)算和其他的非線性運(yùn)算。這些缺點(diǎn)影響了這些辨識(shí)方法的工程實(shí)用性。

因此，有必要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高壓大容量異步電機(jī)參數(shù)在線測(cè)量的實(shí)用方法，使其具有工程上的可操作性和通用性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種高壓大容量異步電機(jī)參數(shù)的在線測(cè)量方法，利用不對(duì)稱穩(wěn)定短路實(shí)驗(yàn)，無須斷開電機(jī)軸上負(fù)載及堵轉(zhuǎn)，就能在用戶現(xiàn)場(chǎng)比較方便和準(zhǔn)確地測(cè)量出大容量高壓異步電機(jī)的相關(guān)參數(shù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高壓大容量異步電機(jī)參數(shù)的在線測(cè)量方法，包括以下步驟，

步驟1、高壓變頻器輸出單相交流電源與被測(cè)的異步電機(jī)的其中兩相輸入端連接，被測(cè)異步電機(jī)另一相輸入端開路；

步驟2、設(shè)定單相交流電源的頻率為ω₁，測(cè)量接入了單相交流電源的異步電機(jī)兩相的電壓有效值U、電流有效值I、單相交流電源頻率為ω₁時(shí)的異步電機(jī)正序阻抗、有功功率P₁和無功功率Q₁；

步驟3、設(shè)定單相交流電源的頻率為ω₂，測(cè)量頻率為ω₂時(shí)的異步電機(jī)正序阻抗；

步驟4、設(shè)定單相交流電源的頻率為ω₃，測(cè)量頻率為ω₃時(shí)的異步電機(jī)正序阻抗；

步驟5、設(shè)定單相交流電源的頻率為ω₄，測(cè)量頻率為ω₄時(shí)的異步電機(jī)正序阻抗；

步驟6、將步驟2~步驟5測(cè)得的數(shù)據(jù)依次代入異步電機(jī)正序阻抗的實(shí)部與定子電阻R₁、轉(zhuǎn)子電阻R₂、轉(zhuǎn)子漏感L_2σ和激磁電感L_m的關(guān)系式中，獲得定子電阻R₁、轉(zhuǎn)子電阻R₂、轉(zhuǎn)子漏感L_2σ和激磁電感L_m的四元方程組；

步驟7、求解步驟6中的四元方程組得到定子電阻R₁、轉(zhuǎn)子電阻R₂、轉(zhuǎn)子漏感L_2σ和激磁電感L_m；

步驟8、根據(jù)異步電機(jī)正序阻抗的虛部與定子電阻R₁、轉(zhuǎn)子電阻R₂、轉(zhuǎn)子漏感L_2σ和激磁電感L_m的關(guān)系式得到定子漏感L_1σ。

如上所述的異步電機(jī)正序阻抗的實(shí)部與定子電阻R₁、轉(zhuǎn)子電阻R₂、轉(zhuǎn)子漏感L_2σ和激磁電感L_m的關(guān)系式為：