[發明專利]一種異步電機轉子電阻辨識方法和裝置

有效

• 申請號: 201410208232.6
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103956957A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 馮江華;尚敬;梅文慶;劉勇;張少云;黃佳德;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: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 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

1.一種異步電機轉子電阻辨識方法，其特征在于，所述方法包括：

在給定勵磁電流信號的基礎上疊加至少一個低頻交流信號，將疊加后的信號作為激勵信號；

在所述激勵信號的作用下，監測轉子磁鏈電壓模型中的磁鏈信號和轉子磁鏈電流模型中的磁鏈信號；

對所述轉子磁鏈電壓模型中的磁鏈信號作諧波提取處理得到轉子磁鏈基準值，并對所述轉子磁鏈電流模型中的磁鏈信號作諧波提取處理得到轉子磁鏈估計值；

計算所述轉子磁鏈基準值與所述轉子磁鏈估計值之間的差值，對所述差值進行比例積分調節處理得到電機轉子當前的電阻值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述激勵信號的作用下，監測轉子磁鏈電壓模型中的磁鏈信號和轉子磁鏈電流模型中的磁鏈信號，包括：

測量電機在所述激勵信號的作用下的三相定子實際電流，對所述三相定子實際電流作坐標變換得到空間矢量αβ電流分量；

測量電機在所述激勵信號的作用下的三相定子實際電壓，對所述三相定子實際電壓作坐標變換得到空間矢量αβ電壓分量；

根據轉子磁鏈電壓模型和轉子磁鏈電流模型的數學公式分別計算αβ軸上的磁鏈信號。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述測量電機在所述激勵信號的作用下的三相定子實際電流，對所述三相定子實際電流作坐標變換得到空間矢量αβ電流分量，包括：

利用電流傳感器測量電機在所述激勵信號的作用下的三相定子實際電流，或者，采用DC總線單電阻電流采樣的方式來檢測電機在所述激勵信號的作用下的三相定子實際電流；

利用Clark變換矩陣對所述三相定子實際電流進行坐標變換，得到空間矢量αβ電流分量。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述測量電機在所述激勵信號的作用下的三相定子實際電壓，對所述三相定子實際電壓作坐標變換得到空間矢量αβ電壓分量，包括：

利用定子電壓的重構方法計算得到三相定子實際電壓；

利用Clark變換矩陣對所述三相定子實際電壓進行坐標變換，得到空間矢量αβ電壓分量。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算所述轉子磁鏈基準值與所述轉子磁鏈估計值之間的差值，對所述差值進行比例積分調節處理得到電機轉子當前的電阻值，包括：

計算所述轉子磁鏈基準值與所述轉子磁鏈估計值之間的差值；

利用比例積分調節器對所述差值作調節處理得到調解值；

計算所述調解值與電機轉子辨識前電阻值之間的和值，將所述和值作為電機轉子當前的電阻值。

6.根據權利要求1至5任一項所述的方法，其特征在于，在給定勵磁電流信號的基礎上疊加兩個低頻交流信號，將疊加后的信號作為激勵信號，所述兩個低頻交流信號的頻率分別是1赫茲和5赫茲；

則所述對所述轉子磁鏈電壓模型中的磁鏈信號作諧波提取處理得到轉子磁鏈基準值，以及對所述轉子磁鏈電流模型中的磁鏈信號作諧波提取處理得到轉子磁鏈估計值，包括：

對所述轉子磁鏈電壓模型中的磁鏈信號作諧波提取處理，得到頻率為是1赫茲的轉子磁鏈分量和頻率為5赫茲的轉子磁鏈分量，計算這兩個分量的平均值作為轉子磁鏈基準值；

對所述轉子磁鏈電流模型中的磁鏈信號作諧波提取處理，得到頻率為是1赫茲的轉子磁鏈分量和頻率為5赫茲的轉子磁鏈分量，計算這兩個分量的平均值作為轉子磁鏈估計值。

7.一種異步電機轉子電阻辨識裝置，其特征在于，所述裝置包括：

激勵單元，用于在給定勵磁電流信號的基礎上疊加至少一個低頻交流信號，將疊加后的信號作為激勵信號；

監測單元，用于在所述激勵信號的作用下，監測轉子磁鏈電壓模型中的磁鏈信號和轉子磁鏈電流模型中的磁鏈信號；

諧波提取單元，用于分別對所述轉子磁鏈電壓模型中的磁鏈信號作諧波提取處理得到轉子磁鏈基準值，并對所述轉子磁鏈電流模型中的磁鏈信號作諧波提取處理得到轉子磁鏈估計值；

阻值計算單元，用于計算所述轉子磁鏈基準值與所述轉子磁鏈估計值之間的差值，對所述差值進行比例積分調節處理得到電機轉子當前的電阻值。