[發明專利]異步電機無速度傳感器矢量控制方法及系統

在審

• 申請號: 202310085500.9
• 申請日: 2023-02-06
• 公開（公告）號: CN115967318A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 吳新兵;談方成;曹希;丁琦
• 申請（專利權）人: 蘇州海格電控股份有限公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P21/22;H02P21/14;H02P21/26;H02P25/02;H02P27/12;H02P27/08
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 郭東陽

1.異步電機無速度傳感器矢量控制方法，其特征在于，包括：

根據同步旋轉坐標系下，定子d軸的電機實際輸出電流分量i_sd、定子q軸的電機實際輸出電流分量i_sq，得到轉子磁鏈電流模型、所述電流模型下轉子q軸的磁鏈估算分量根據所述電流模型得到轉差估算角速度

根據同步旋轉坐標系下，定子d軸的目標電壓分量u_sd、定子q軸的目標電壓分量u_sq、定子d軸的電機實際輸出電流分量i_sd、定子q軸的電機實際輸出電流分量i_sq，得到轉子磁鏈電壓模型、所述電壓模型下轉子q軸的磁鏈估算分量Ψ′_rq；

根據同步旋轉坐標系下轉子d軸和q軸的磁鏈分量與轉子位置的關系方程，使轉子磁場估算角度與轉子磁場實際角度θ_e一致時，通過PI控制器使電壓模型下轉子q軸的磁鏈估算分量Ψ′_rq收斂于電流模型下轉子q軸的磁鏈估算分量得到轉子估算轉速根據所述轉子估算轉速和所述轉差估算角速度得到旋轉磁場估算轉速對所述旋轉磁場估算轉速積分得到轉子磁場估算角度

2.根據權利要求1所述的異步電機無速度傳感器矢量控制方法，其特征在于：所述電流模型為：

其中：為電流模型下轉子d軸的磁鏈估算分量，為電流模型下轉子q軸的磁鏈估算分量，L_m為定轉子互感，p為微分符號，i_sd為定子d軸的電機實際輸出電流分量，T_r為轉子時間常速，L_r為轉子自感，R_r為轉子電阻。

3.根據權利要求2所述的異步電機無速度傳感器矢量控制方法，其特征在于：根據所述電流模型得到轉差估算角速度所述的計算公式為：

其中：i_sq為定子q軸的電機實際輸出電流分量。

4.根據權利要求1所述的異步電機無速度傳感器矢量控制方法，其特征在于：所述電壓模型為：

其中：Ψ^′_rd為電壓模型下轉子d軸的磁鏈估算分量，Ψ^′_rq為電壓模型下轉子q軸的磁鏈估算分量；

L_r為轉子自感，L_m為定轉子互感；

u_sd為定子d軸的目標電壓分量，u_sq為定子q軸的目標電壓分量；

R_s為定子電阻，σ為漏感系數，L_s為定子自感，p為微分符號；

i_sq為定子q軸的電機實際輸出電流分量，i_sd為定子d軸的電機實際輸出電流分量；

為旋轉磁場估算轉速；

K_d、K_q為轉子磁鏈值的純積分反饋補償修正參數，K_c為補償系數。

5.根據權利要求1所述的異步電機無速度傳感器矢量控制方法，其特征在于：所述同步旋轉坐標系下轉子d軸和q軸的磁鏈分量與轉子位置的關系方程為：

其中：Ψ_r為轉子的磁鏈總量，為轉子磁場估算角度，θ_e為轉子磁場實際角度，Ψ_rd為轉子d軸的磁鏈分量，Ψ_rq為轉子q軸的磁鏈分量。

6.根據權利要求5所述的異步電機無速度傳感器矢量控制方法，其特征在于：所述轉子估算轉速的計算公式為：

其中：k_p、k_i為PI控制器系數，為積分符號，Ψ^′_rq為電壓模型下轉子q軸的磁鏈估算分量。