[發明專利]一種實現異步電機定轉子電阻測量的方法

有效

• 申請號: 201210417930.8
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102928672A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 劉可安;尚敬;倪大成;劉勇;梅文慶;江平
• 申請（專利權）人: 南車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: G01R27/14
• 分類號: G01R27/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及異步電機技術領域，具體涉及一種實現異步電機定轉子電阻測量的方法。

背景技術

交流調速系統是指以交流電機為控制對象，對電機的輸出轉矩和轉速進行調節的新型傳動系統。與直流調速系統相比，交流調速系統具有良好的牽引性能，功率因素高，體積小，重量輕，運行可靠等優點。交流調速系統正逐步取代直流調速系統，廣泛應用工業生產，國民生活和國家國防的各個領域。

目前工業領域應用極為廣泛的交流調速系統為電壓型逆變器+異步電機的驅動形式，異步電機交流調速系統在國民經濟各個領域得到極為廣泛的應用，為實現異步電機精確的轉速或轉矩控制，一般采用矢量控制或直接轉矩控制算法，這些控制算法的控制效果直接依賴于異步電機電機模型計算的準確性，而要實現異步電機模型的精確計算，則需要準確的電機參數，因此異步電機參數準確性直接影響系統的控制效果。但是電機生產廠家給出的參數為銘牌參數或設計參數，同時由于電機制造工藝等因素，同一批次的電機其參數也會存在差別，特別是異步電機參數中的定轉子電阻因受環境溫度的變化而變化，所以系統每次從靜止狀態開始運行前，需要對其進行辨識以得到當前環境溫度下定轉子電阻的真實值。

傳統的電機參數測量方法為需要在電機上施加一定的力矩形成電機堵轉或者采用額定頻率空載運行測量法，進行異步電機定轉子電阻的測量。但是在實際工程應用中，在某些工況下，不容許電機進行堵轉或空載運行，因此無法實現對異步電機定轉子電阻進行快速準確測量，進而影響交流調速系統的控制效果。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的是提供一種實現異步電機定轉子電阻測量的方法，以解決現有技術中無法在異步電機靜止狀態下，實現對異步電機定轉子電阻的準確測量。

為解決上述問題，本發明提供的技術方案如下：

一種實現異步電機定轉子電阻測量的方法，所述異步電機的輸入端與逆變器相連，所述方法包括：

將所述逆變器中開關器件的內阻、所述異步電機的定子電阻以及所述異步電機與所述逆變器連接電纜的電纜電阻之和作為所述異步電機的等效定子電阻；

在所述異步電機靜止狀態下，向所述異步電機的任兩相之間施加兩次大小不同的固定電流，采集逆變器理論輸出電壓，根據所述固定電流、所述逆變器理論輸出電壓，獲得所述等效定子電阻；

根據所述等效定子電阻，獲得所述逆變器在不同電流值下的逆變器誤差電壓；

在所述異步電機的任一相上施加正弦激勵理論電壓，在所述正弦激勵理論電壓的過零點開始采集該相的電機電流，獲得一個周期內該相的電機電流采樣值；

根據所述逆變器誤差電壓以及所述正弦激勵理論電壓，獲得一個周期內該相的電機實際電壓采樣值；

對所述電機電流采樣值以及電機實際電壓采樣值分別進行離散傅里葉變換，獲得電機電流的基波成分以及電機實際電壓的基波成分；

根據所述電機電流的基波成分以及所述電機實際電壓的基波成分，獲得所述異步電機的轉子電阻。

相應的，所述向所述異步電機的任兩相之間施加兩次大小不同的固定電流，采集逆變器理論輸出電壓，根據所述固定電流、所述逆變器理論輸出電壓，獲得所述等效定子電阻，包括：

向所述異步電機的任兩相之間施加兩次大小不同的固定電流i₁以及i₂；

在施加電流i₁時，對電流i₁進行PI調節，在所述異步電機穩定狀態下，采集逆變器理論輸出電壓u₁；

在施加電流i₂時，對電流i₂進行PI調節，在所述異步電機穩定狀態下，采集逆變器理論輸出電壓u₂；

根據所述固定電流i₁以及i₂、所述逆變器理論輸出電壓u₁以及u₂，獲得所述等效定子電阻R′_S：