一种具有最大减速度的自适应调速方法及系统技术方案

技术编号:14863114 阅读:137 留言:0更新日期:2017-03-19 17:11
本发明专利技术公开了一种具有最大减速度的自适应调速方法及系统,包括依据给定转子磁链和实际定子电流励磁分量ism得到定子电压励磁分量usm;将给定转速值ω*与电机转子的实际转速值ω进行比较,比较得到的偏差经过转速调节器调节后得到第一初始电磁转矩将调速系统的中间电压最大值与中间电压进行比较,比较得到的偏差经过电压调节器调节后得到第二初始电磁转矩将与进行做差处理,其差值作为给定电磁转矩依据和实际定子电流转矩分量ist得到定子电压转矩分量ust;依据定子电压励磁分量usm和定子电压转矩分量ust对电机进行控制直至最后达到平衡,实现电机的自适应调速。本申请使得调速系统在拥有最大减速度的同时中间电压也不会过压,提高了调速系统的调速性能和安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机调速
,特别是涉及一种具有最大减速度的自适应调速方法及系统
技术介绍
工业上的传动控制大多数采用矢量控制运行速度环。给定速度后,让调速系统以较高的动态响应速度响应给定。在减速过程中,经常会出现制动的情况,此时变流系统处于发电状态。在常规基于矢量控制的调速系统中,为了消耗掉此能量,也为了使系统的控制平稳、系统减速度最大,系统一般都会安装斩波器与斩波电阻来实现减速过程中速度平稳控制。而在实际工程中,有些系统由于各种原因无法安装斩波器与制动电阻,因此,在减速过程中,如果减速度过大,会导致中间电压过压而使系统崩溃,安全性能低。因此,如何使得调速系统在具有最大减速度的同时不会导致中间电压过压是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有最大减速度的自适应调速方法,不仅通过转速来控制给定电磁转矩还通过中间电压的闭环来控制给定电磁转矩使得调速系统在拥有最大减速度的同时中间电压也不会过压,提高了调速系统的调速性能和安全性能;本专利技术的另一目的是提供一种具有最大减速度的自适应调速系统。为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种具有最大减速度的自适应调速方法,应用于按转子磁链定向的矢量控制调速系统中,包括:依据给定转子磁链和实际定子电流励磁分量ism得到定子电压励磁分量usm;将给定转速值ω*与电机转子的实际转速值ω进行比较,比较得到的偏差经过转速调节器调节后得到第一初始电磁转矩将所述调速系统的中间电压最大值与中间电压进行比较,比较得到的偏差经过电压调节器调节后得到第二初始电磁转矩将所述第一初始电磁转矩与所述第二初始电磁转矩进行做差处理,其差值作为给定电磁转矩依据所述给定电磁转矩和实际定子电流转矩分量ist得到定子电压转矩分量ust;依据所述定子电压励磁分量usm和所述定子电压转矩分量ust对所述电机进行控制直至最后达到平衡,实现所述电机的自适应调速。优选地,所述电压调节器为PI调节器。优选地,所述依据给定转子磁链和实际定子电流励磁分量ism得到定子电压励磁分量usm的过程具体为:依据给定转子磁链得到给定定子电流励磁分量将所述与实际定子电流励磁分量ism进行比较,得到的偏差经过定子电流励磁分量调节器调节后得到给定定子电压励磁分量其中,所述实际定子电流励磁分量ism由检测到的定子电流经过CLARKE变化和PARK变化后得到;将所述与前馈电压励磁分量Vdsd进行求和处理,得到的和作为定子电压励磁分量usm。优选地,所述依据所述给定电磁转矩和定子电流转矩分量ist得到定子电压转矩分量ust的过程具体为:依据所述给定电磁转矩得到给定定子电流转矩分量将所述与实际定子电流转矩分量ist进行比较,得到的偏差经过定子电流转矩分量调节器调节后得到给定定子电压转矩分量其中,所述实际定子电流转矩分量ist由检测到的定子电流经过CLARKE变化和PARK变化后得到;将所述与前馈电压转矩分量Vqsd进行求和处理,得到的和作为定子电压转矩分量ust。为解决上述技术问题,本专利技术还提供了一种具有最大减速度的自适应调速系统,应用于按转子磁链定向的矢量控制中,包括定子电压励磁分量计算系统、定子电压转矩分量计算系统以及执行系统,其中,所述定子电压转矩分量计算系统包括给定电磁转矩计算单元和定子电压转矩分量计算单元,其中:所述定子电压励磁分量计算系统,用于依据给定转子磁链和实际定子电流励磁分量ism得到定子电压励磁分量usm;所述给定电磁转矩计算单元,用于将给定转速值ω*与电机转子的实际转速值ω进行比较,比较得到的偏差经过转速调节器调节后得到第一初始电磁转矩将所述调速系统的中间电压最大值与中间电压进行比较,比较得到的偏差经过电压调节器调节后得到第二初始电磁转矩将所述第一初始电磁转矩与所述第二初始电磁转矩进行做差处理,其差值作为给定电磁转矩所述定子电压转矩分量计算单元,用于依据所述给定电磁转矩和实际定子电流转矩分量ist得到定子电压转矩分量ust;所述执行系统,用于依据所述定子电压励磁分量usm和所述定子电压转矩分量ust对所述电机进行控制直至最后达到平衡,实现所述电机的自适应调速。优选地,所述电压调节器为PI调节器。优选地,所述定子电压励磁分量计算系统具体包括:给定定子电压励磁分量计算单元,用于依据给定转子磁链得到给定定子电流励磁分量将所述与实际定子电流励磁分量ism进行比较,得到的偏差经过定子电流励磁分量调节器调节后得到给定定子电压励磁分量其中,所述实际定子电流励磁分量ism由检测到的定子电流经过CLARKE变化和PARK变化后得到;定子电压励磁分量计算单元,用于将所述与前馈电压励磁分量Vdsd进行求和处理,得到的和作为定子电压励磁分量usm。优选地,所述定子电压励磁分量计算单元具体包括:给定定子电压转矩分量计算子单元,用于依据所述给定电磁转矩得到给定定子电流转矩分量将所述与实际定子电流转矩分量ist进行比较,得到的偏差经过定子电流转矩分量调节器调节后得到给定定子电压转矩分量其中,所述实际定子电流转矩分量ist由检测到的定子电流经过CLARKE变化和PARK变化后得到;定子电压转矩分量计算子单元,用于将所述与前馈电压转矩分量Vqsd进行求和处理,得到的和作为定子电压转矩分量ust。本专利技术提供了一种具有最大减速度的自适应调速方法及系统,区别与现有技术中在对电机进行调速时仅仅依据转速来控制给定电磁转矩也即将本申请中的第一初始电磁转矩作为给定电磁转矩本申请将调速系统的中间电压最大值与中间电压进行比较,将比较得到的偏差经过电压调节器调节后得到第二初始电磁转矩将第一初始电磁转矩与第二初始电磁转矩进行做差处理,其差值作为给定电磁转矩可见,本申请将中间电压引入到速度环中,也即本申请不仅通过转速来控制给定电磁转矩还通过中间电压的闭环来控制给定电磁转矩使得调速系统在拥有最大减速度的同时中间电压也不会过压,提高了调速系统的调速性能和安全性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例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为本专利技术提供的一种具有最大减速度的自适应调速方法的过程的流程图;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有最大减速度的自适应调速方法,应用于按转子磁链定向的矢量控制调速系统中,其特征在于,包括:依据给定转子磁链和实际定子电流励磁分量ism得到定子电压励磁分量usm;将给定转速值ω*与电机转子的实际转速值ω进行比较,比较得到的偏差经过转速调节器调节后得到第一初始电磁转矩将所述调速系统的中间电压最大值与中间电压进行比较,比较得到的偏差经过电压调节器调节后得到第二初始电磁转矩将所述第一初始电磁转矩与所述第二初始电磁转矩进行做差处理,其差值作为给定电磁转矩依据所述给定电磁转矩和实际定子电流转矩分量ist得到定子电压转矩分量ust;依据所述定子电压励磁分量usm和所述定子电压转矩分量ust对所述电机进行控制直至最后达到平衡,实现所述电机的自适应调速。

【技术特征摘要】
1.一种具有最大减速度的自适应调速方法,应用于按转子磁链定向的矢
量控制调速系统中,其特征在于,包括:
依据给定转子磁链和实际定子电流励磁分量ism得到定子电压励磁分量
usm;
将给定转速值ω*与电机转子的实际转速值ω进行比较,比较得到的偏差经
过转速调节器调节后得到第一初始电磁转矩将所述调速系统的中间电压
最大值与中间电压进行比较,比较得到的偏差经过电压调节器调节后得到第二
初始电磁转矩将所述第一初始电磁转矩与所述第二初始电磁转矩进
行做差处理,其差值作为给定电磁转矩依据所述给定电磁转矩和实际定子电流转矩分量ist得到定子电压转矩
分量ust;
依据所述定子电压励磁分量usm和所述定子电压转矩分量ust对所述电机
进行控制直至最后达到平衡,实现所述电机的自适应调速。
2.如权利要求1所述的自适应调速方法,其特征在于,所述电压调节器
为PI调节器。
3.如权利要求1所述的自适应调速方法,其特征在于,所述依据给定转
子磁链和实际定子电流励磁分量ism得到定子电压励磁分量usm的过程具体
为:
依据给定转子磁链得到给定定子电流励磁分量将所述与实际定
子电流励磁分量ism进行比较,得到的偏差经过定子电流励磁分量调节器调节
后得到给定定子电压励磁分量其中,所述实际定子电流励磁分量ism由检
测到的定子电流经过CLARKE变化和PARK变化后得到;
将所述与前馈电压励磁分量Vdsd进行求和处理,得到的和作为定子电
压励磁分量usm。
4.如权利要求3所述的自适应调速方法,其特征在于,所述依据所述给
定电磁转矩和实际定子电流转矩分量ist得到定子电压转矩分量ust的过程具
体为:
依据所述给定电磁转矩得到给定定子电流转矩分量将所述与实际

\t定子电流转矩分量ist进行比较,得到的偏差经过定子电流转矩分量调节器调节
后得到给定定子电压转矩分量其中,所述实际定子电流转矩分量ist由检
测到的定子电流经过CLARKE变化和PARK变化后得到;
将所述与前馈电压转矩分量Vqsd进行求和处理,得到的和作为定子电压
转矩分量ust。
5.一种具有最大减速度的自适应调速系统,应用于按转子磁链定向的矢
量控制中,其特征在于,包括定子电压励磁分量计算系统、定子电压转矩分量
计算...

【专利技术属性】
技术研发人员:尚敬许峻峰梅文庆刘勇黄佳德文宇良张少云谭娟曾小凡刘雄
申请(专利权)人:中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

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