[發明專利]觀測異步電機轉子磁鏈矢量的方法、電子設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202110763498.7
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113271046B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 徐益飛;黎國才;陶旭東
• 申請（專利權）人: 蘇州偉創電氣科技股份有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/26
• 代理公司: 深圳智匯遠見知識產權代理有限公司 44481
• 代理人: 王旭;牛悅涵

本申請公開了一種觀測異步電機轉子磁鏈矢量的方法、電子設備及存儲介質，涉及電機控制領域。其中，該方法包括：一種觀測異步電機轉子磁鏈矢量的方法，其特征在于，包括：獲取轉子反電勢矢量，并根據所述轉子反電勢矢量得到轉子磁鏈矢量的待補償分量；對磁場定向角度校正，以獲取所述轉子磁鏈矢量的補償分量；其中，通過所述轉子反電勢矢量和所述轉子磁鏈矢量的正交程度進行磁場定向角度校正；根據所述待補償分量和所述補償分量得到所述轉子磁鏈矢量。本申請通過對轉子磁場定向角度進行校正，精準的觀測到轉子磁鏈矢量，可以消除異步電機的不穩定運行狀態，提高電機運行穩定性。

技術領域

本申請涉及電機控制領域，尤其涉及觀測異步電機轉子磁鏈矢量的方法、電子設備及存儲介質。

背景技術

異步電機具有容量大、調速范圍寬、結構堅固耐用、維修容易等特點，已經廣泛應用到現代工業中。無速度傳感器矢量控制是異步電機高性能控制方法，目前已經成為工業上主流控制方法。其中，獲取精確的轉子磁鏈信息是矢量控制能否成功實施的關鍵。

由于電壓模型中只含定子電阻，不含轉子側參數以及速度信號，受電機參數影響較小，天然適合于無速度傳感器控制場合，被廣泛用來進行磁鏈觀測。然而電壓模型中固有的純積分問題限制這一模型的使用。針對這一問題，國內外學者提出了一系列改進方案。常見的是用低通濾波器代替純積分運算，但是低通濾波器會引起估算磁鏈幅值衰減和相位滯后，需要增加動態補償環節。一種修正方案是利用磁鏈給定值前饋來糾正由于低通濾波器引入造成的誤差。這種補償方法由于結構簡單易實施獲得了較為廣泛的應用。在實際工程實踐中發現，該模型會出現定向偏差導致不穩定現象。該問題的原因主要有補償環節中電機電感參數變化以及控制系統離散化時的時序偏差，導致定向出現偏差。該偏差在電機運行時隨著負載加重時愈發嚴重，主要表現是轉子磁鏈矢量減小，q軸電流變大，最終由于帶載能力下降過多導致系統崩潰。

發明內容

為了解決上述補償環節產生的磁場定向角度偏差，導致轉子磁鏈矢量觀測不準確的問題，本申請提供了一種觀測異步電機轉子磁鏈矢量的方法、電子設備及存儲介質。

第一方面，本申請提供了一種觀測異步電機轉子磁鏈矢量的方法，包括：

獲取轉子反電勢矢量，并根據所述轉子反電勢矢量得到轉子磁鏈矢量的待補償分量；

對磁場定向角度校正，以獲取所述轉子磁鏈矢量的補償分量；其中，通過所述轉子反電勢矢量和所述轉子磁鏈矢量的正交程度進行磁場定向角度校正；

根據所述待補償分量和所述補償分量得到所述轉子磁鏈矢量。

進一步，所述對磁場定向角度校正，以獲取所述轉子磁鏈矢量的補償分量，包括：

獲取旋轉坐標系下的第一磁鏈給定值；

基于所述轉子反電勢矢量和所述轉子磁鏈矢量的正交程度獲取磁場定向偏差信號；

基于所述磁場定向偏差信號對所述第一磁鏈給定值進行磁場定向角度校正，得到第二磁鏈給定值；

根據所述第二磁鏈給定值獲取靜止坐標系下的第一磁鏈給定矢量；

根據所述第一磁鏈給定矢量獲取所述轉子磁鏈矢量的所述補償分量。

進一步，所述獲取轉子反電勢矢量，并根據所述轉子反電勢矢量得到轉子磁鏈矢量的待補償分量，包括：

獲取所述轉子反電勢矢量；

對所述轉子反電勢矢量進行低通濾波獲取所述轉子磁鏈矢量的所述待補償分量。

進一步，所述獲取旋轉坐標系下的第一磁鏈給定值，包括：

獲取d軸指令電流和轉子時間常數；

基于所述d軸指令電流和所述轉子時間常數獲取旋轉坐標系下的所述第一磁鏈給定值。