[發明專利]異步電機轉子時間常數在線識別系統及方法

有效

• 申請號: 201210499243.5
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN102983807A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 何俊輝
• 申請（專利權）人: 深圳市匯川技術股份有限公司;蘇州匯川技術有限公司;蘇州默納克控制技術有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

1.一種異步電機轉子時間常數在線識別系統，其特征在于：包括分解角度計算單元、前饋電壓分解單元、反饋電壓采樣單元、反饋電壓分解單元以及時間常數計算單元，其中：所述分解角度計算單元，用于從被控電機的勵磁電流指令和轉矩電流指令獲得勵磁電流和轉矩電流，并根據所述勵磁電流和轉矩電流獲得分解角度；所述前饋電壓分解單元，用于根據勵磁電流和轉矩電流計算前饋電壓并使用分解角度對所述前饋電壓進行分解計算；所述反饋電壓采樣單元，用于采樣被控電機的輸出端獲得反饋電壓；所述反饋電壓分解單元，用于使用所述分解角度對反饋電壓進行分解計算；所述時間常數計算單元，用于對所述前饋電壓的分解結果和反饋電壓的分解結果之差進行積分計算獲得轉子時間常數的增益系數，并使用所述轉子時間常數的增益系數更新轉子時間常數。?

2.根據權利要求1所述的異步電機轉子時間常數在線識別系統，其特征在于：所述分解角度計算單元通過以下公式計算分解角度Φ：Φ?=?arctan(Id*?/?Iq*)，其中Id*為勵磁電流，Iq*為轉矩電流。

3.根據權利要求1所述的異步電機轉子時間常數在線識別系統，其特征在于：所述前饋電壓分解單元通過以下公式計算前饋電壓Vd*：

Vd*?=?Rs×id*?-?We×σLs×Iq*；

通過以下公式計算前饋電壓Vd*的分解結果：

Vd*＇=?-?We?×λq＇；

其中λq＇＝σLs×Iq*?cosΦ?+λd*×sinΦ，λd*?=?Lm×Id*，σ=?1?–?Ls×Lr/（Lm×Lm），σLs?=?Lm?–?Ls×Lr/Lm，We?、Rs、σ、Lm、Ls、Lr分別為被控電機的磁場同步角速度、定子電阻、漏感系數、互感、定子電感、轉子電感。

4.根據權利要求1所述的異步電機轉子時間常數在線識別系統，其特征在于：所述反饋電壓采樣單元通過采樣被控電機輸出端的三相電壓并對所述三相電壓進行旋轉變換獲得電機輸出電壓的D軸分量Vd和Q軸分量Vq；所述反饋電壓分解單元通過以下公式計算反饋電壓的分解結果：

Vd＇=??cosΦ×Vd?–?sinΦ×Vq。

5.根據權利要求1所述的異步電機轉子時間常數在線識別系統，其特征在于：所述時間常數計算單元包括第一判斷子單元、第二判斷子單元；所述第一判斷子單元用于判斷被控電機同步頻率是否高于額定頻率或低于第一預設值；所述第二判斷子單元用于判斷轉矩勵磁電流比是否小于第二預設值；所述時間常數計算單元在所述同步頻率高于額定頻率、低于第一預設值或轉矩勵磁電流比小于第二預設值時使積分輸入為零、否則將所述前饋電壓的分解結果和反饋電壓的分解結果之差作為積分輸入進行積分計算獲得轉子時間常數的增益系數。

6.一種異步電機轉子時間常數在線識別方法，其特征在于：包括以下步驟：

（a）從被控電機的勵磁電流指令和轉矩電流指令獲得勵磁電流和轉矩電流，并根據所述勵磁電流和轉矩電流獲得分解角度及前饋電壓；

（b）采樣被控電機的輸出端獲得反饋電壓；

（c）使用所述分解角度分別對前饋電壓和反饋電壓進行分解計算；

（d）對所述前饋電壓的分解結果和反饋電壓的分解結果之差進行積分計算獲得轉子時間常數的增益系數，并使用所述轉子時間常數的增益系數更新轉子時間常數。?

7.根據權利要求6所述的異步電機轉子時間常數在線識別方法，其特征在于：所述分解角度Φ為：Φ?=?arctan(Id*?/?Iq*)，其中Id*為勵磁電流，Iq*為轉矩電流。

8.根據權利要求6所述的異步電機轉子時間常數在線識別方法，其特征在于：所述步驟（a）中通過以下公式計算前饋電壓Vd*：

Vd*?=?Rs.id*?-?We.σLs.Iq*；

所述步驟（c）中通過以下公式獲得前饋電壓Vd*的分解結果：

Vd*?=?Rs×id*?-?We×σLs×Iq*；

通過以下公式計算前饋電壓Vd*的分解結果：

Vd*＇=?-?We?×λq＇；

其中λq＇＝σLs×Iq*?cosΦ?+λd*×sinΦ，λd*?=?Lm×Id*，σ=?1?–?Ls×Lr/（Lm×Lm），σLs?=?Lm?–?Ls×Lr/Lm，We?、Rs、σ、Lm、Ls、Lr分別為被控電機的磁場同步角速度、定子電阻、漏感系數、互感、定子電感、轉子電感。