[發明專利]在線校正轉子時間常數的方法、異步電機驅動方法及裝置

在審

• 申請號: 201710820259.4
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN109495044A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 梅文慶;劉勇;甘韋韋;胡亮;胡仙;賈巖;呂永燦;沈召源;付翔宇;羅源
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H02P21/16
• 分類號: H02P21/16;H02P21/00
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 朱繪;張文娟

1.一種在線校正轉子的時間常數的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于轉子磁鏈的q軸分量建立參考模型和可調模型；

將所述參考模型的自然輸出值與所述可調模型的輸出值進行差分并進行比例積分調節以得到轉子時間常數的校正系數增量，進而得到轉子時間常數的校正系數；

通過所述校正系數來校正轉子時間常數的離線測量值以得到轉子時間常數的校正值。

2.如權利要求1所述的在線校正轉子的時間常數的方法，其特征在于，

所述參考模型的自然輸出值為零，所述可調模型的輸出值為轉子磁鏈觀測值。

3.如權利要求2所述的在線校正轉子的時間常數的方法，其特征在于，所述可調模型為轉子磁鏈動態電壓模型，其中，所述轉子磁鏈q軸分量的觀測值通過下式得到：

其中，為轉子磁鏈在αβ軸下的分量，u_sα，u_sβ為定子電壓在αβ軸下的分量，R_s為定子電阻，L_r為轉子電感，L_s為定子電感，L_m為互感，σ為定轉子漏感系數。

4.如權利要求3所述的在線校正轉子的時間常數的方法，其特征在于，

采用控制輸出電壓來作為所述轉子磁鏈動態電壓模型的輸入，使得所述轉子磁鏈q軸分量的觀測值進一步通過下式得到：

其中，為轉子磁鏈在αβ軸下的觀測分量，u^*_sα，u^*_sβ為定子電壓在αβ軸下的輸出電壓，Rs為定子電阻，Lr為轉子電感，Ls為定子電感，Lm為互感，σ為定轉子漏感系數。

5.一種異步電機驅動控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

基于轉矩方程得到指令勵磁電流和指令轉矩電流；

根據所述指令勵磁電流、指令轉矩電流、辨識后的轉子時間常數以及采樣得到的電機速度信號，計算得到同步頻率，對所述同步頻率進行積分得到磁場定向同步角；

實時采集電機的實際電流，并將所述實際電流和所述磁場定向同步角經過坐標變換處理后得到反饋勵磁電流和反饋轉矩電流分量；

將所述指令勵磁電流分量減去所述反饋勵磁電流分量進行比例積分調節，輸出得到d軸控制電壓，將所述指令轉矩電流分量減去所述反饋轉矩電流分量進行比例積分調節后，輸出得到q軸控制電壓；

將所述d軸控制電壓、q軸控制電壓和所述磁場定向同步角經過dq-αβ坐標變換得到兩相靜止αβ坐標系下的控制電壓，經過空間矢量調制SVPWM輸出交流電壓，以實現對電機的驅動控制，

其中，所述辨識后的轉子時間常數采用如權利要求1-4中任一項所述的用于在線校正異步電機轉子的時間常數的方法中的步驟得到。

6.一種在線校正轉子的時間常數的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

模型建立模塊，其用于基于轉子磁鏈的q軸分量建立參考模型和可調模型；

比例積分調節模塊，其用于將所述參考模型的自然輸出值與所述可調模型的輸出值進行差分并進行比例積分調節以得到轉子時間常數的校正系數增量，進而得到轉子時間常數的校正系數；

校正模塊，其用于通過所述校正系數來校正轉子時間常數的離線測量值以得到轉子時間常數的校正值。

7.如權利要求6所述的在線校正轉子的時間常數的裝置，其特征在于，所述裝置包括第一轉子磁鏈q軸觀測值模塊，其用于運用以下公式計算得到轉子磁鏈q軸觀測值：

其中，為轉子磁鏈在αβ軸下的分量，u_sα，u_sβ為定子電壓在αβ軸下的分量，R_s為定子電阻，L_r為轉子電感，L_s為定子電感，L_m為互感，σ為定轉子漏感系數。