一种异步电机互感参数辨识方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种异步电机互感参数辨识方法和装置。其中方法包括：利用转子磁链电压模型计算电机的转子磁链实际幅值；计算所述转子磁链实际幅值与转子磁链给定幅值之间的差值，对所述差值进行比例积分调节处理，得到电机当前的互感值。可见本发明专利技术的技术方案能够实时地且准确地测试互感值，且整个计算过程复杂度低，能够满足电机的实际应用需求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术实施例公开了一种异步电机互感参数辨识方法和装置。其中方法包括：利用转子磁链电压模型计算电机的转子磁链实际幅值；计算所述转子磁链实际幅值与转子磁链给定幅值之间的差值，对所述差值进行比例积分调节处理，得到电机当前的互感值。可见本专利技术的技术方案能够实时地且准确地测试互感值，且整个计算过程复杂度低，能够满足电机的实际应用需求。【专利说明】一种异步电机互感参数辨识方法和装置
本专利技术涉及电力领域，特别是涉及一种异步电机互感参数辨识方法和装置。
技术介绍
交流电机特别是异步电机由于具有结构简单、制造方便、价格低廉、运行可靠、可用于较恶劣的环境等优点，已经广泛应用于各类生产机械和生活机械中。随着异步电机的广泛应用，其控制方法也在不断发展，目前最常用的控制方法是基于转子磁链定向的矢量控制方法，它通过坐标变化将给定子电流信号进行解耦，得到励磁电流和转矩电流，并对这两个信号分别加以控制，使异步电机获得媲美于直流调速系统的性能。矢量控制方法的关键在于对磁场进行正确的定位，而正确定位必须依赖于电机的物理参数来完成解耦控制，因此，准确地辨识电机参数是矢量控制发挥其优势的先决条件。电机参数包含定子电阻、转子电阻、定子漏感、转子漏感、互感等，其中，互感参数容易受到电机应用环境的影响而发生变化，因此，在电机的实际应用中，对互感参数的准确辨识尤为重要。目前，最常被采用的异步电机互感辨识方法是转子空载试验，空载试验顾名思义需要将电机负载拆卸掉，此时电机转速基本上接近同步转速，转差率约为零，电机的等效回路为单回路电路，电机转子回路相当于开路，等到转速稳定之后，对采集到的电流与电压进行傅里叶变换可以辨识互感参数。由于这种方法需要空载，在计算过程中还需要提前得到漏感值。因此，这种辨识方法具有两方面的缺陷，第一方面是其难以在工业场合中广泛应用，计算过程比较复杂耗时耗力；第二方面是无法辨识电机工作过程中的互感值。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种异步电机互感参数辨识方法和装置，在电机正常运行下，根据转子磁链电压模型的磁链实际幅值与磁链给定幅值之间的差值信号来辨识电机的互感值，该方案的计算复杂度低且能够可实时测试互感参数，满足电机的实际应用需求。本专利技术提供以下技术方案:第一方面，本专利技术提供了一种异步电机互感参数辨识方法，所述方法包括:利用转子磁链电压模型计算电机的转子磁链实际幅值；计算所述转子磁链实际幅值与转子磁链给定幅值之间的差值，对所述差值进行比例积分调节处理，得到电机当前的互感值。可选的，所述利用转子磁链电压模型计算电机的转子磁链实际幅值，包括:测量电机的三相定子实际电流，对所述三相定子实际电流作坐标变换得到空间矢量α β电流分量；检测电机的三相定子实际电压，对所述三相定子实际电压作坐标变换得到空间矢量α β电压分量；根据转子磁链电压模型的数学公式分别计算α β轴上的转子磁链分量，再根据所述转子磁链分量计算转子磁链实际幅值。可选的，所述测量电机的三相定子实际电流，对所述三相定子实际电流作坐标变换得到空间矢量α β电流分量,包括:利用电流传感器测量电机的三相定子实际电流；或者，采用D C总线单电阻电流采样的方式来检测三相定子实际电流；利用C I a r k变换矩阵对所述三相定子实际电流进行坐标变换，得到空间矢量α β电流分量。可选的，所述检测电机的三相定子实际电压，对所述三相定子实际电压作坐标变换得到空间矢量α β电压分量，包括:利用定子电压的重构方法计算得到三相定子实际电压；利用C I a r k变换矩阵对所述三相定子实际电压进行坐标变换，得到空间矢量α β电压分量。可选的，所述计算所述转子磁链实际幅值与转子磁链给定幅值之间的差值，对所述差值进行比例积分调节处理，得到电机的当前互感参数，包括:对所述转子磁链实际幅值和转子磁链给定幅值做减法处理得到差值；利用比例积分调节器对所述差值做调节处理得到调解值；计算所述调解值与电机辨识前互感值之间的和值，将所述和值作为电机当前的互感值。第二方面，本专利技术提供了一种异步电机互感参数辨识装置，所述装置包括:转子磁链实际幅值计算单元，用于利用转子磁链电压模型计算电机的转子磁链实际幅值；互感参数计算单元，用于计算所述转子磁链实际幅值与转子磁链给定幅值之间的差值，对所述差值进行比例积分调节处理，得到电机当前的互感值。可选的，所述转子磁链实际幅值计算单元，包括:电流测量模块，用于测量电机的三相定子实际电流，对所述三相定子实际电流作坐标变换得到空间矢量α β电流分量；电压测量模块，用于测量电机的三相定子实际电压，对所述三相定子实际电压作坐标变换得到空间矢量α β电压分量；幅值计算模块，用于根据转子磁链电压模型的数学公式分别计算α β轴上的转子磁链分量，再根据所述转子磁链分量计算转子磁链实际幅值。可选的，所述电流测量模块，包括:实际电流测量子模块，用于利用电流传感器测量电机的三相定子实际电流；或者，采用D C总线单电阻电流采样的方式来检测三相定子实际电流；第一坐标变换子模块，用于利用C I a r k变换矩阵对所述三相定子实际电流进行坐标变换，得到空间矢量α β电流分量。可选的，所述电压测量模块，包括:实际电压测量子模块，用于利用定子电压的重构方法计算得到三相定子实际电压；第二坐标变换子模块，用于利用C I a r k变换矩阵对所述三相定子实际电压进行坐标变换，得到空间矢量α β电压分量。可选的,所述互感参数计算单元,包括:差值计算模块，用于对所述转子磁链实际幅值和转子磁链给定幅值做减法处理得到差值；调节处理模块，用于利用比例积分调节器对所述差值做调节处理得到调解值；互感计算模块，用于计算所述调解值与电机辨识前互感值之间的和值，将所述和值作为电机当前的互感值。本专利技术提供的上述技术方案，在矢量控制系统正常控制电机的过程中，先利用转子磁链电压模型计算电机的转子磁链实际幅值；再计算所述转子磁链实际幅值与转子磁链给定幅值之间的差值，对所述差值进行比例积分调节处理，得到电机当前的互感值。这种辨识互感参数的方式，能够实时性地测试准确地参数值，且整个过程计算复杂度低，能够满足电机的实际应用需求。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术揭示的异步电机互感参数辨识方法实施例1的流程图；图2为本专利技术揭示的转子磁场定向矢量控制系统结构图；图3为本专利技术揭示的互感参数辨识原理框图；图4为本专利技术揭示的异步电机互感参数辨识装置实施例1的结构图。【具体实施方式】为了使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。实施例一参阅图1，示出的本专利技术实施例异步电机互感参数辨识方法实施例1的流程图，该方法包括:步骤101:利用转子磁链电压模型计算电机的转子磁链实际幅值。本实施例的技术方案是在矢量控制系统的基础上实现的，为了清楚地描述技术方案，首先对异步电机和矢量控制系统进行解释说明。电机是指把电能转化为机械能的一种设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异步电机互感参数辨识方法，其特征在于，所述方法包括：利用转子磁链电压模型计算电机的转子磁链实际幅值；计算所述转子磁链实际幅值与转子磁链给定幅值之间的差值，对所述差值进行比例积分调节处理，得到电机当前的互感值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘可安，尚敬，梅文庆，刘勇，张少云，黄佳德，江平，
申请(专利权)人：南车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43