[發明專利]一種異步電機漏感離線辨識方法

在審

• 申請號: 202011016091.X
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112180253A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 李晨暉;王衍緒;葉佳鑫
• 申請（專利權）人: 珠海泰為電子有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;H02P21/14;H02P21/24;H02P25/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本發明提供一種異步電機漏感離線辨識方法，其包括得到磁芯飽和電流，獲取異步電機模型中定子漏感和轉子漏感之和，得到定子轉子總漏感測量值，在磁芯飽和電流偏置下計算異步電機模型中定子漏感測量值，計算得到轉子漏感測量值。應用本發明的異步電機漏感離線辨識方法有利于提高異步電機離線辨識精度，提高異步電機無傳感器矢量控制的效果。

技術領域

本發明涉及異步電機技術領域，尤其涉及一種異步電機漏感離線辨識方法。

背景技術

在以下討論中將描述某些論文和方法用于背景和介紹性目的。在此包含的任何事物不解釋為承認現有技術。申請人明確地保留在適合的情況中、按照可應用的法定規定展示在此引用的論文和方法不構成現有技術的權利。

異步電機的無速度傳感器矢量控制系統必須依賴電機參數來完成磁通和速度的觀測，其控制精度與性能受參數影響很大。如何準確獲得電機參數是矢量控制系統的首要問題。

異步電機參數辨識一般可分為在線式和離線式兩類。離線辨識能夠保證電機安全可靠啟動，并為在線辨識算法提供較為準確的初值，加快在線辨識算法的收斂速度。

異步電機的數學模型一般使用換算到定子側的等效T型模型表示，其模型如圖1所示。其中，負載表現為受轉差率s控制的等效電阻Rload。其中電機參數包括6個量：定子電阻Rs，轉子電阻Rr，定子漏感Lsl，轉子漏感Lrl，互感Lm以及磁芯鐵耗Rm。值得注意的是，參數中互感Lm遠大于漏感Lsl和Lrl，受磁芯飽和程度影響很大。鐵芯損耗Rm為交流電阻，在直流激勵下，電阻為零。

電機學傳統的離線辨識方法，通過直流激勵、堵轉運行以及空載運行，三個實驗進行離線的辨識(湯蘊繆.電機學—機電能量轉換上冊[M].機械工業出版社，1981.)。其中，直流激勵實驗測定定子電阻Rs；空載運行實驗測定互感Lm和磁芯鐵耗Rm；堵轉實驗在測定轉子電阻Rr和定子轉子漏感Lsl與Lrl。

在實際應用中，由于堵轉運行較難實現，常使用單相交流激勵實驗或是單相脈振實驗代替，如專利號為CN104883112A的一種異步電機參數離線辨識方法和專利號為CN105846749A的異步電機參數的辨識方法及系統。

其中，堵轉實驗中需要測定三個未知量，通常需要根據電機種類假定定子漏感Lsl與轉子漏感Lrl的比例，如表一所示，表一為異步電機漏抗分配的經驗值(林友杰，吳漢光.異步電機等值電路參數計算的一種新方法[J].福州大學學報(自然科學版)，2006(04):57-60.)。

表一：

現有技術一，傳統電機學電機參數實驗包含電機學實驗包含直流激勵、堵轉運行以及空載運行，三個實驗。(湯蘊繆.電機學—機電能量轉換上冊[M].機械工業出版社，1981.)

其測定參數的具體過程如下：

直流實驗：施加直流電壓激勵，此時等效電路如圖2所示，

測量輸入電壓和輸入電流，計算得到直流電阻R。

根據電路模型，有R＝Rs。

堵轉實驗：電機堵轉，施加交流電壓激勵。電源頻率f＝fn(額定頻率)，轉差率s＝1。此時由于互感Lm遠大于漏感Lsl與Lrl，可認為勵磁回路斷路，其等效電路如圖3所示。

測量輸入電壓和輸入電流，計算得到輸入阻抗R+jωL。

根據電路模型，有R＝Rs+Rr和L＝Lsl+Lrl。

在實際應用中，堵轉實驗可用單相交流激勵實驗或是單相脈振實驗代替，電路模型相同，求解方法相同。

空載實驗：電機空載，施加交流電壓激勵，電源頻率f＝fn(額定頻率)，轉差率s≈0，此時等效電路如圖4所示。