[發明專利]三相交流異步電動機的智能調速系統

有效

• 申請號: 201310497216.9
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103501153A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 喬飛;游林儒;周超;計偉;楊德剛
• 申請（專利權）人: 佛山市美傳科技有限公司
• 主分類號: H02P27/08
• 分類號: 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

技術領域

本發明涉及電動機的調速領域，具體涉及一種三相交流異步電動機的智能調速系統。

背景技術

隨著電力電子技術、微電子技術以及控制技術的不斷發展，許多新型交流異步電動機的控制技術被不斷提出，交流異步電機的調速系統取得了突破性進展，主要有矢量控制技術和無速度傳感控制技術兩種調速方法。

矢量控制技術雖然已經在交流調速領域得到廣泛應用，要實現異步電機高性能的矢量控制，轉速閉環是必不可少的，而轉速閉環需要實時的電機轉速，速度傳感器的安裝使得整個系統變得復雜，并且影響檢測精確，不適用于在惡劣環境（如：高溫、潮濕）中使用。

無速度傳感控制技術仍沿用磁場定向控制技術，其核心是如何準確的獲取電機的轉速信息，目前轉速估計方法中，模型參考自適應（MRAS）算法速度估計算法由于其簡單容易實現而得到了廣泛的應用，然而該方法需要知道定子電阻的阻值，由于定子電阻的阻值對溫度的變化比較敏感，因此該方法低速性能的優化非常困難。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種三相交流異步電動機的智能調速系統，來優化三相交流異步電動機的智能調速系統。

本發明實施例提供了一種三相交流異步電動機的智能調速系統，所述系統包括：

主電路，用于給三相交流異步電動機提供電壓；

檢測電路，用于檢測所述三相交流異步電動機的電流并進行電流采樣；

控制電路，用于將采樣到的電流信號運算生成脈寬控制信號；

驅動電路，用于根據產生的脈寬控制信號控制所述三相交流異步電動機，

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機在低速狀態下的轉速；

高速控制模塊，用于估算三相交流異步電動機在高速狀態下的轉速；

切換模塊，用于根據三相交流異步電動機的轉速，在低速控制模塊和高速控制模塊之間自動切換。

進一步地，所述低速控制模塊包括：

低速轉速環模塊，用于接收低速轉速環的給定轉速和反饋轉速，計算低速電流環的給定值并輸出到低速電流環，所述低速電流環的給定值包括給定勵磁電流、給定轉矩電流和給定相位；

低速電流環模塊，用于接收低速轉速環的輸出值和低速電流環反饋值，并輸出低速電流環的輸出值；

低速脈寬控制信號生成模塊，用于接收所述低速電流環的輸出值并生成控制三相交流異步電動機的脈寬控制信號。

進一步地，所述低速轉速環模塊接收的反饋轉速可根據下述公式5運算得到：

式5

ω=ω₁-ω₂

其中，ω1為定子頻率，根據轉速環模塊的給定轉速和反饋轉速之差再通過積分器獲得；ω₂為滑差轉速，記為其中，T_r為轉子的時間常數，為低速電流環給定轉矩電流，為低速電流環給定勵磁電流。

進一步地，所述低速電流環給定轉矩電流根據參考無功功率和反饋無功功率之差再經過比例積分調節器運算獲得。

進一步地，所述低速電流環模塊還包括轉矩電流補償單元，用于當所述三相交流異步電動機在低速和空載狀態時，提高所述低速電流環模塊中的給定轉矩電流。

進一步地，所述轉矩電流補償模塊通過電流補償來提高轉矩電流，所述電流補償根據下述公式6運算得到：

式6

ΔI=Tr·Δω·id*]]>

其中，T_r為轉子的時間常數，記為T_r=L_m/R，R為轉子電阻，Δω為滑差補償，所述滑差補償根據下述公式7運算得到：

式7