[發(fā)明專利]三相交流異步電動(dòng)機(jī)的智能調(diào)速系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310497216.9
• 申請(qǐng)日: 2013-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN103501153A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬飛;游林儒;周超;計(jì)偉;楊德剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市美傳科技有限公司
• 主分類號(hào): H02P27/08
• 分類號(hào): H02P27/08;H02P21/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

1.一種三相交流異步電動(dòng)機(jī)的智能調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，包括：?

主電路，用于給三相交流異步電動(dòng)機(jī)提供電壓；?

檢測電路，用于檢測所述三相交流異步電動(dòng)機(jī)的電流并進(jìn)行電流采樣；?

控制電路，用于將采樣到的電流信號(hào)運(yùn)算生成脈寬控制信號(hào)；?

驅(qū)動(dòng)電路，用于根據(jù)產(chǎn)生的脈寬控制信號(hào)控制所述三相交流異步電動(dòng)機(jī)，?

其中，所述控制電路包括：?

低速控制模塊，用于估算三相交流異步電動(dòng)機(jī)在低速狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速；?

高速控制模塊，用于估算三相交流異步電動(dòng)機(jī)在高速狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速；?

切換模塊，用于根據(jù)三相交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，在低速控制模塊和高速控制模塊之間自動(dòng)切換。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相交流異步電動(dòng)機(jī)的智能調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述低速控制模塊包括：?

低速轉(zhuǎn)速環(huán)模塊，用于接收低速轉(zhuǎn)速環(huán)的給定轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速，計(jì)算低速電流環(huán)的給定值并輸出到低速電流環(huán)，所述低速電流環(huán)的給定值包括給定勵(lì)磁電流、給定轉(zhuǎn)矩電流和給定相位；?

低速電流環(huán)模塊，用于接收低速轉(zhuǎn)速環(huán)的輸出值和低速電流環(huán)反饋值，并輸出低速電流環(huán)的輸出值；?

低速脈寬控制信號(hào)生成模塊，用于接收所述低速電流環(huán)的輸出值并生成控制三相交流異步電動(dòng)機(jī)的脈寬控制信號(hào)。?

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相交流異步電動(dòng)機(jī)的智能調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述低速轉(zhuǎn)速環(huán)模塊接收的反饋轉(zhuǎn)速可根據(jù)下述公式1運(yùn)算得到：?

式1?

ω=ω₁-ω₂

其中，ω₁為定子頻率，根據(jù)轉(zhuǎn)速環(huán)模塊的給定轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速之差再通過積分器獲得；ω₂為滑差轉(zhuǎn)速，記為其中，Tr為轉(zhuǎn)子的時(shí)間常數(shù)，為低速電流環(huán)給定轉(zhuǎn)矩電流，。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三相交流異步電動(dòng)機(jī)的智能調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述低速電流環(huán)給定轉(zhuǎn)矩電流根據(jù)參考無功功率和反饋無功功率之差再經(jīng)過比例積分調(diào)節(jié)器運(yùn)算獲得。?

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三相交流異步電動(dòng)機(jī)的智能調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述低速電流環(huán)模塊還包括轉(zhuǎn)矩電流補(bǔ)償單元，用于當(dāng)所述三相交流異步電動(dòng)機(jī)在低速和空載狀態(tài)時(shí)，提高所述低速電流環(huán)模塊中的給定轉(zhuǎn)矩電流。?

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三相交流異步電動(dòng)機(jī)的智能調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩電流補(bǔ)償模塊通過電流補(bǔ)償來提高轉(zhuǎn)矩電流，所述電流補(bǔ)償根據(jù)下述公式2運(yùn)算得到：?

式2?

其中，T_r為轉(zhuǎn)子的時(shí)間常數(shù)，記為T_r=L_m/R，R為轉(zhuǎn)子電阻，Δω為滑差補(bǔ)償，所述滑差補(bǔ)償根據(jù)下述公式3運(yùn)算得到：?

式3?

其中，為第一閾值，ω^*為低速轉(zhuǎn)速環(huán)模塊接收到的給定轉(zhuǎn)速。?

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相交流異步電動(dòng)機(jī)的低速控制裝置，其特征在于，所述高速控制模塊包括：?

高速轉(zhuǎn)速環(huán)模塊，用于接收高速轉(zhuǎn)速環(huán)的給定轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速，計(jì)算高速?電流環(huán)的給定值并輸出到高速電流環(huán)，所述高速電流環(huán)的給定值包括給定勵(lì)磁電流、給定轉(zhuǎn)矩電流、給定相位；?

高速電流環(huán)模塊，用于接收高速轉(zhuǎn)速環(huán)的輸出值和高速電流環(huán)反饋值，并輸出高速電流環(huán)的輸出值；?

高速脈寬控制信號(hào)生成模塊，用于接收所述高速電流環(huán)的輸出值并生成控制三相交流異步電動(dòng)機(jī)的脈寬控制信號(hào)。?

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三相交流異步電動(dòng)機(jī)的智能調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述高速電流環(huán)的給定轉(zhuǎn)矩電流根據(jù)高速轉(zhuǎn)速環(huán)的給定轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速之差再通過PI調(diào)節(jié)器獲得，其中，所述高速轉(zhuǎn)速環(huán)的反饋轉(zhuǎn)速根據(jù)模型參考自適應(yīng)算法算出。?

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三相交流異步電動(dòng)機(jī)的智能調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述高速電流環(huán)的給定相位根據(jù)電流模型運(yùn)算獲得。?

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相交流異步電動(dòng)機(jī)的智能調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述給定勵(lì)磁電流按照下述公式4的規(guī)律線性變化，?

式4?

其中，I_m0為給定勵(lì)磁電流的閾值電流值，ω₀為第二閾值，K_ωcom為比例常數(shù)。?