异步电机参数的辨识方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种异步电机参数的辨识方法及系统，方法包括：对异步电机进行单相短路试验，向异步电机的三相定子绕组之间接入一周期性单相交变电流；采样一个周期内通过定子绕组的初始电流值I1、经t2时间上升后的电流值I2、经t2时间衰减后的电流值I3以及母线电压U；所述t1时间为初始电流上升到最大电流所需的理论时间，所述t2时间为最大电流衰减到最小电流所需的理论时间；依据能量守恒对初始电流值I1、电流值I2、电流值I3、t1时间、t2时间计算得到异步电机的漏感和转子电阻。通过向异步电机接入一周期性单相交变电流，从而产生RL阶跃响应，从能量守恒方向计算转子电阻和漏感，计算量小，易于实现。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种异步电机参数的辨识方法及系统，方法包括：对异步电机进行单相短路试验，向异步电机的三相定子绕组之间接入一周期性单相交变电流；采样一个周期内通过定子绕组的初始电流值I1、经t2时间上升后的电流值I2、经t2时间衰减后的电流值I3以及母线电压U；所述t1时间为初始电流上升到最大电流所需的理论时间，所述t2时间为最大电流衰减到最小电流所需的理论时间；依据能量守恒对初始电流值I1、电流值I2、电流值I3、t1时间、t2时间计算得到异步电机的漏感和转子电阻。通过向异步电机接入一周期性单相交变电流，从而产生RL阶跃响应，从能量守恒方向计算转子电阻和漏感，计算量小，易于实现。【专利说明】异步电机参数的辨识方法及系统
本专利技术涉及电机领域，尤其涉及一种异步电机参数的辨识方法及系统。
技术介绍
异步电机的矢量控制是一种基于转子磁场定向、保持转子磁通不变的控制调速系统，电机参数的准确与否直接决定了控制调速系统的性能，电机参数不准确，会直接导致控制性能下降或者系统崩溃。常规的电机辨识方法，主要通过频率响应试验，对大量的采样数据进行FFT处理。例如，公开号为CN 103281033 B的中国专利公开了一种异步电机参数辨识的方法，将异步电机设置为单相试验状态，即将异步电机的一相开路，另外两相接入变频器;向异步电机定子绕组通入两次不同频率的正弦电流信号Iref，频率分别为fl和f2;采样变频器输出电流I和直流母线电压Vdc，根据电机单相试验的T型等效电路计算等效总漏感oLs和互感L m。该方案通过向异步电机输入不同贫乳的电流信号，从而采样变频器的输出电量来计算漏感和互感。但是该方案的计算和采样量大，稍微的数据飘移都会对导致辨识结果有很大的偏差，对处理器要求有较高的运算速度和运算能力，对硬件要求高，在工程上实现较为复杂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种运算量小、硬件要求低的异步电机参数的辨识方法及系统，能够快速、高效地计算出异步电机的转子电阻和漏感。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为:—种异步电机参数的辨识方法，包括:对异步电机进行单相短路试验，向异步电机的三相定子绕组之间接入一周期性单相交变电流；采样一个周期内通过所述定子绕组的初始电流值I1、经t2时间上升后的电流值12、经^时间衰减后的电流值I3以及母线电压U;所述^时间为初始电流上升到最大电流所需的理论时间，所述t2时间为最大电流衰减到最小电流所需的理论时间；依据能量守恒对所述初始电流值I1、电流值12、电流值Iht1时间、t2时间计算得到所述异步电机的漏感和转子电阻。本专利技术提供的另一个技术方案为: 一种异步电机参数的辨识系统，包括:上电模块，用于对异步电机进行单相短路试验，向异步电机的三相定子绕组之间接入一周期性单相交变电流；采样模块，用于采样一个周期内通过所述定子绕组的初始电流值I1、经〖2时间上升后的电流值12、经〖2时间衰减后的电流值I3以及母线电压U;所述^时间为初始电流上升到最大电流所需的理论时间，所述?2时间为最大电流;S减到最小电流所需的理论时间；计算模块，用于依据能量守恒对所述初始电流值I1、电流值I2、电流值I3、ti时间、t时间计算得到所述异步电机的漏感和转子电阻。本专利技术的有益效果在于:向异步电机的三相定子绕组之间接入周期性的单相交变电流，从而在一个周期内异步电机的定子绕组产生RL电路阶跃响应，理论上经过^时间通过定子绕组的电流会从一个初始电流上升到一个最大电流，再经过t2时间该最大电流会衰减到一个最小电流，而tl和t2加起来就是一个周期的时间；由于电流变化的整个过程都是符合能力守恒的，通过测量初始的电流值、经该ti时间上升后的电流值和该t2时间衰减后的电流值，依据能量守恒对测得的电流值进行对应的计算，即可得到异步电机的漏感和转子电阻。本专利技术采样的数据无需进行傅里叶处理，计算量少，在工程上易实现，辨识精度高。【附图说明】图1为本专利技术实施例的异步电机参数的辨识方法的流程图；图2为本专利技术实施例一的异步电机参数的辨识方法的流程图；图3A为本专利技术实施例一的异步电机参数的辨识方法的定子电阻测量电路图一；图3B为本专利技术实施例一的异步电机参数的辨识方法的定子电阻测量电路图二；图4为本专利技术实施例一的异步电机参数的辨识方法的PI调节等效电路图；图5为本专利技术实施例一的异步电机参数的辨识方法的三相电压型全桥逆变电路与定子绕组连接示意图；图6为本专利技术实施例一的异步电机参数的辨识方法的接入周期性的单相交变电流后的电流采样示意图；图7为现有技术堵转试验的等效电路图一；图8为现有技术堵转试验的等效电路图一.；图9为试验电机名牌数据、采用本专利技术实施例一的异步电机参数的辨识方法得到的辨识结果以及常规电机学试验结果对比图；图10为本专利技术实施例的异步电机参数的辨识系统的结构图；图11为本专利技术实施例三的异步电机参数的辨识系统的结构图。标号说明:1、上电模块;2、采样模块;21、选取模块;22、第一采样模块;3、计算模块;31、第一计算模块;32、第二计算模块;33、第三计算模块。【具体实施方式】为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本专利技术最关键的构思在于:对异步电机进行单相短路试验，对异步电机内产生的RL电路阶跃响应，从能量守恒的方向计算出电机转子电阻和电机漏感。请参照图1，本专利技术提供一种异步电机参数的辨识方法，包括:S1:对异步电机进行单相短路试验，向异步电机的三相定子绕组之间接入一周期性单相交变电流；S2:采样一个周期内通过所述定子绕组的初始电流值I1、经t2时间上升后的电流值12、经〖2时间衰减后的电流值I3以及母线电压U;所述ti时间为初始电流上升到最大电流所需的理论时间，所述t2时间为最大电流衰减到最小电流所需的理论时间；S3:依据能量守恒对所述初始电流值I1、电流值I2、电流值I3、t时间、12时间计算得到所述异步电机的漏感和转子电阻。进一步的，“依据能量守恒对所述初始电流值I1、电流值12、电流值I3J1时间、城寸间计算得到所述异步电机的漏感和转子电阻”具体为:电流上升阶段依据能量守恒得到式一:U*Ism*ti = 1/2( L*l22)-1/2( L*I I2 )+R*Ism2*ti，其中 Ism= (Ii+l2)/2;电流衰减阶段依据能量守恒得到式二:l/2(L*I22)-l/2(L*I32)=R*10m2*t2;其中1m=(l2+l3)/2;求解式一和式二得到漏感L和转子电阻R。从上述描述可知，电流上升阶段和电流衰减阶段均符合能量守恒，因此电流上升阶段能够得到一个符合能量守恒定律的公式，电流衰减阶段同样能够得到一个符合能量守恒定律的公式，根据两个公式即可计算出漏感和转子电阻的值。进一步的，所述“采样一个周期内通过所述定子绕组的初始电流值I1、经t2时间上升后的电流值12、经〖2时间衰减后的电流值I3以及母线电压U;依据能量守恒对所述初始电流值I1、电流值12、电流值I3、ti时间、t2时间计算得到所述异步电机的漏感和转子电阻”具体为:S21:选取至少两个的周期，采样每个周期内通过所述定子绕组的初始电流值L.、经^时间上升后的电流值12、经〖2时间衰减后的电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异步电机参数的辨识方法，其特征在于，包括：对异步电机进行单相短路试验，向异步电机的三相定子绕组之间接入一周期性单相交变电流；采样一个周期内通过所述定子绕组的初始电流值I1、经t2时间上升后的电流值I2、经t2时间衰减后的电流值I3以及母线电压U；所述t1时间为初始电流上升到最大电流所需的理论时间，所述t2时间为最大电流衰减到最小电流所需的理论时间；依据能量守恒对所述初始电流值I1、电流值I2、电流值I3、t1时间、t2时间计算得到所述异步电机的漏感和转子电阻。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高建民，
申请(专利权)人：深圳市高巨创新科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44