[發明專利]一種基于矢量控制的感應電機電流失控預測方法

無效

• 申請號: 201210554586.7
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103051279A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 劉洋
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

技術領域

本發明屬于交流感應電機及其控制技術領域，具體涉及一種矢量控制情況下，感應電機電流失控的預測方法。

背景技術

交流電機變頻調速方法主要包括開環V/f調速和閉環調速，閉環調速又被稱為矢量控制方法，具體包含間接轉子磁場定向、直接轉子磁場定向、直接定子磁場定向等。其中間接轉子磁場定向由于需要的硬件少，控制性能高而得到廣泛的應用。

感應電機間接轉子磁場定向矢量控制的原理為：將旋轉坐標系建立在轉子磁場方向上，并通過該坐標，將定子電流分解為轉矩電流(q軸電流)和勵磁電流(d軸電流)分量，實際輸出轉矩大小與轉矩電流和勵磁電流的乘積成線性關系。

感應電機矢量控制系統包含兩個電流調節器，分別是q軸電流調節器和d軸電流調節器，由于d/q軸電流之間存在交叉耦合，使得常規的PI調節器帶寬會隨著電流頻率的提高而下降，并且當電機轉速較高時，由于反電動勢的不斷升高，使得d/q軸電流調節器更易飽和，因此，電流調節器可能難以達到設計要求，從而導致電流失控，甚至損壞功率裝置和電機。因此，有必要對感應電機電流失控進行預測，以便在失控前采取措施，避免由于電流失控而導致的功率裝置和電機的損壞。

發明內容

本發明的目的是提供一種更快速的感應電機電流失控的預測方法，根據電機的電壓裕度、電氣參數以及設定地穩定裕度閥置，對電流失控的情況進行預測。

一種基于矢量控制的感應電機電流失控預測方法，具體為：

單PWM周期內對兩相電流多次采樣，并對采樣電流進行d/q軸解耦，得到d軸電流i_ds和q軸電流i_qs；

計算d軸電流i_ds與d軸電流給定值之間的偏差Δi_ds，q軸電流i_qs與q軸電流給定值之間的偏差Δi_qs；

依據電機電氣參數和電機模型，計算當前電壓裕度下，d軸電流允許變化范圍Δi’_ds和q軸電流允許變化范圍Δi’_qs；

計算|Δi_ds|與|Δi′_ds|之間的差值Δi_d，及|Δi_qs|和|Δi′_qs|之間的差值Δi_q；

若差值Δi_d小于d軸電流失控閥值Δd，則說明d軸電流失控，若差值Δi_q小于q軸電流失控閥值Δq，則說明q軸電流失控。

進一步地，還計算Y_dq＝λ_d(Δi_d-Δd)+λ_q(Δi_q-Δq)，0＜λ_d≤1，0＜λ_q≤1，若Y_dq＜0，則說明電流調節器失控。

進一步地，d軸電流允許變化范圍Δi’_ds和q軸電流允許變化范圍Δi’_qs的計算方法為：