本发明专利技术公开了异步电机-斜流泵系统建模方法，包括：(1)、首先采用水电比拟法得到所述斜流泵的等效电路图，然后将所述斜流泵的等效电路图简化成T型等效电路，并在dq旋转正交坐标系下得出所述斜流泵的数学模型，从而推导出所述斜流泵输入的有功功率Nmfp。(2)、根据异步电机的物理模型，在dq旋转正交坐标系下建立由状态方程表达的异步电机数学模型，并最终推导出异步电机输出的电磁功率Pem。(3)、基于斜流泵叶轮与异步电机转子的机械功率平衡建立异步电机-斜流泵系统模型。本发明专利技术可用于斜流泵的建模分析以及异步电机-斜流泵系统的功率匹配分析。
【技术实现步骤摘要】
【技术保护点】
一种异步电机‑斜流泵系统建模方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)、采用水电比拟法得到所述斜流泵的等效电路图，将所述斜流泵的等效电路图简化成T型等效电路，并在dq旋转正交坐标系下得出所述斜流泵的数学模型，从而推导出所述斜流泵输入的有功功率Nmfp；(2)、根据异步电机的物理模型，在dq旋转正交坐标系下建立由状态方程表达的异步电机数学模型，并最终推导出异步电机输出的电磁功率Pem；上述异步电机数学模型如式(1)、式(2)所示：usdusqurdurq=Rs+Lsp-ω1LsLmp-ω1Lmω1LsRs+Lspω1LmLmpLmp-ωsLmRr+Lrp-ωsLrωsLmLmpωsLrRr+Lrpisdisqirdirq---(1),]]>Te＝npLm(isqird‑isdirq) (2)，其中：usd和usq分别为定子侧d轴和q轴各相电压瞬时值，urd和urq分别为转子侧d轴和q轴各相电压瞬时值，isd和isq分别为定子侧d轴和q轴各相电流瞬时值，ird和irq分别为转子侧d轴和q轴各相电流瞬时值，Ls为定子自感、Lr为转子自感，Lm为定子与转子同轴等效绕组间互感，Ls＝Ll1+Lm，Lr＝Ll2+Lm，Ll1为定子漏感，Ll2为转子漏感，Rs和Rr分别为定子侧和转子侧绕组电阻，ωs＝ω1‑ω，其中ω为转子转速，ω1为dq旋转正交坐标系相对于定子的旋转角速度，ωs为转差角频率；，p为微分算子，p＝d/dt，np为极对数，由上述的异步电机动态数学模型可以得到异步电机的电磁功率Pem如式(3)所示：Pem＝ω0Te (3)，其中：ω0为异步电机同步角速度，f为定子绕组通电频率；(3)、基于斜流泵叶轮与异步电机转子的机械功率平衡建立异步电机‑斜流泵系统模型，具体步骤如下：a、异步电机‑斜流泵系统建模的思想是：斜流泵的输入有功功率Nmfp乘以功率裕量系数Nmfpn/Samn即为异步电机实际输出的功率Pem‑ΔNm(ωr)；当斜流泵的叶轮角速度等于异步电机的转子角速度，基于叶轮与转子的机械功率平衡建立耦合模型如式(4)所示：Pem‑ΔNm(ωr)‑NmfpNmfpn/Samn＝0 (4)ΔNm为摩擦和风阻损失；Nmfpn＝ρgHmfpnQmfpn，Nmfpn为斜流泵额定功率，ρ为液体密度，g为重力加速度，Hmfpn为额定扬程，Qmfpn为额定流量；Samn＝3UfnIn，其中：Samn为电机额定功率，Ufn相电压幅值，In相电流值；b、减小异步电机定子侧电流来改变转差率的频率控制策略如式(5)所示，ω0-ωω0=RrXr---(5),]]>其中：Xr为转子侧电抗；由上述的式(1)～式(5)表达的异步电机‑斜流泵系统可以由式(6)概括：f(x)＝0 (6)，其中：x＝(Q,H,I,U,ωr)Τ，Q＝(Q1d,Q1q,Q2d,Q2q)Τ，H＝(H1d,H1q,H2d,H2q)Τ，u＝(usd,usq,urd,urq)Τ，i＝(isd,isq,ird,irq)Τ，最后利用列文伯格‑马夸尔特法解式(6)表述的非线性方程组。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：过希文，李国丽，周睿，陆超，文彦，赵元，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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