一种异步电机的自动负载补偿方法、装置、设备及介质，包括：根据异步电机矢量控制稳态模型获取异步电机转子磁链或转子反电势电压的空间矢量角；根据转子磁链或转子反电势的空间矢量角，通过坐标变换将异步电机的定子电流分解为转矩电流和励磁电流；利用异步电机矢量控制稳态模型、异步电机的电机参数、转矩电流和励磁电流对异步电机的定子电压进行矢量化补偿，以实现对异步电机的动态负载补偿。显然，这样就相当于是按照恒转子磁通来对异步电机的定子电压进行补偿，这样就能够对异步电机进行完全解耦，所以，通过此种方法就可以显著提高在对异步电机进行负载补偿过程中的机械特性，并避免异步电机所出现的过补偿和欠补偿问题。题。题。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种异步电机的自动负载补偿方法、装置、设备及介质
[0001]本专利技术涉及电机控制算法
，特别涉及一种异步电机的自动负载补偿方法、装置、设备及介质。
技术介绍
[0002]利用异步电机的稳态模型来对变频器的输出电压和频率进行控制，具有实现简单、参数鲁棒性强、调试简单和成本低廉等优点，在性能要求不高的变频调速场合得到了广泛的应用。当异步电机在基频以下运行时，如果磁通太弱，则不能充分利用异步电机的铁芯，会导致异步电机的出力不足；如果磁通太大，又会使异步电机的铁芯饱和，励磁电流过大，严重时还会因异步电机的绕组过热而损坏异步电机。解决该问题最有效的方法是：当异步电机运行在基频以下时，将异步电机的反电动势E
g
和变频器的给定频率f
s
的比值设定为恒定值，保证气隙磁链恒定。
[0003]其中，当高频运行时，异步电机的反电势较高，可以忽略异步电机定子绕组电阻和漏感的压降，而近似认为U
s
≈E
g
，而当低频运行时，异步电机的定子电压U
s
和反电势给定电压E
g
都比较小，异步电机中的定子阻抗和漏感压降就不能被忽略。此时，为了避免异步电机出现磁通过弱或者是带载能力下降的问题，可以人为地将异步电机的定子电压U
s
抬高一些，以便对异步电机的定子阻抗压降进行补偿。在实际应用中，由于异步电机的功率不同、负载大小不同、所需要补偿的合理定子压降值也不一样，因此，很容易造成异步电机出现过补偿或欠补偿的现象，并由此使得异步电机出现过流、过载、过热或堵转等故障。
[0004]基于异步电机的稳态数学模型理论，目前对异步电机定子电压的补偿方法有三种，也即，恒定子磁通控制、恒气隙磁通控制和恒转子磁通控制。而在现有技术中，只是实现了对异步电机定子电压的恒定子磁通控制，但是，采用此种控制方案下的异步电机机械特性较差，也没有有效解决定子电压的过补偿或欠补偿问题。目前，针对这一技术问题，还没有较为有效的解决办法。
[0005]由此可见，如何提高在对异步电机进行负载补偿过程中的机械特性，并避免异步电机所出现的过补偿和欠补偿问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种异步电机的自动负载补偿方法、装置、设备及介质，以提高在对异步电机进行负载补偿过程中的机械特性，并避免异步电机所出现的过补偿和欠补偿问题。其具体方案如下：
[0007]一种异步电机的自动负载补偿方法，包括：
[0008]根据异步电机矢量控制稳态模型获取所述异步电机转子磁链或转子反电势电压的空间矢量角；
[0009]根据所述转子磁链或转子反电势的空间矢量角，通过坐标变换将所述异步电机的定子电流分解为转矩电流和励磁电流；
[0010]利用所述异步电机矢量控制稳态模型、所述异步电机的电机参数、所述转矩电流和所述励磁电流对所述异步电机的定子电压进行矢量化补偿，以实现对所述异步电机的动态负载补偿。
[0011]优选的，所述根据异步电机矢量控制稳态模型获取所述异步电机转子磁链或转子反电势电压的空间矢量角的过程，包括：
[0012]根据所述异步电机矢量控制稳态模型和所述异步电机的矢量稳态相量图获取所述异步电机的定子电压；
[0013]利用所述定子电压和所述电机参数获取所述定子电压的空间矢量与所述转子反电势电压的空间矢量之间的转矩角；
[0014]根据所述转矩角获取所述转子反电势的空间矢量角；
[0015]利用所述转子反电势的空间矢量角获取所述转子磁链的空间矢量角。
[0016]优选的，所述根据所述转子磁链或转子反电势的空间矢量角，通过坐标变换将所述异步电机的定子电流分解为转矩电流和励磁电流的过程，包括：
[0017]根据所述转子磁链的空间矢量角对所述转子磁链进行定向，或根据所述转子反电势的空间矢量角对所述转子反电势进行定向，并对所述异步电机的定子电流进行Park变换，得到所述转矩电流和所述励磁电流。
[0018]优选的，所述利用所述异步电机矢量控制稳态模型、所述异步电机的电机参数、所述转矩电流和所述励磁电流对所述异步电机的定子电压进行矢量化补偿，以实现对所述异步电机的动态负载补偿的过程，包括：
[0019]根据空载实验获取所述异步电机在额定频率时的转子反电势电压，并基于所述转子反电势电压获取所述异步电机的VF曲线；
[0020]利用所述VF曲线、所述异步电机矢量控制稳态模型、所述异步电机的电机参数、所述转矩电流和所述励磁电流确定所述异步电机的定子电压分别在d轴和q轴上的电压矢量补偿值；
[0021]根据所述电压矢量补偿值和所述转子反电势电压确定所述异步电机的定子电压合成指令幅值，以实现对所述异步电机的动态负载补偿。
[0022]优选的，还包括：
[0023]将所述异步电机的电感设置为零，并利用所述异步电机的额定定子电压和额定频率之比的数据曲线替换所述VF曲线。
[0024]优选的，还包括：
[0025]根据所述异步电机矢量控制稳态模型获取所述异步电机气隙磁链的空间矢量角；
[0026]利用所述气隙磁链的空间矢量角、所述异步电机矢量控制稳态模型和所述异步电机的电机参数对所述异步电机的定子电压进行矢量化补偿，以实现对所述异步电机的动态负载补偿。
[0027]相应的，本专利技术还公开了一种异步电机的自动负载补偿装置，包括：
[0028]角度获取模块，用于根据异步电机矢量控制稳态模型获取所述异步电机转子磁链或转子反电势电压的空间矢量角；
[0029]电流分解模块，用于根据所述转子磁链或转子反电势的空间矢量角，通过坐标变换将所述异步电机的定子电流分解为转矩电流和励磁电流；
[0030]负载补偿模块，用于利用所述异步电机矢量控制稳态模型、所述异步电机的电机参数、所述转矩电流和所述励磁电流对所述异步电机的定子电压进行矢量化补偿，以实现对所述异步电机的动态负载补偿。
[0031]相应的，本专利技术还公开了一种异步电机的自动负载补偿设备，包括：
[0032]存储器，用于存储计算机程序；
[0033]处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前述所公开的一种异步电机的自动负载补偿方法的步骤。
[0034]相应的，本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述所公开的一种异步电机的自动负载补偿方法的步骤。
[0035]可见，在本专利技术所提供的异步电机的自动负载补偿方法中，首先是根据异步电机矢量控制稳态模型获取异步电机转子磁链或转子反电势电压的空间矢量角；然后，根据转子磁链或转子反电势的空间矢量角，通过坐标变换将异步电机的定子电流分解为转矩电流和励磁电流，以对异步电机进行解耦；最后，再利用异步电机矢量控制稳态模型、异步电机的电机参数、转矩电流和励磁电流对异步电机的定子电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种异步电机的自动负载补偿方法，其特征在于，包括：根据异步电机矢量控制稳态模型获取所述异步电机转子磁链或转子反电势电压的空间矢量角；根据所述转子磁链或转子反电势的空间矢量角，通过坐标变换将所述异步电机的定子电流分解为转矩电流和励磁电流；利用所述异步电机矢量控制稳态模型、所述异步电机的电机参数、所述转矩电流和所述励磁电流对所述异步电机的定子电压进行矢量化补偿，以实现对所述异步电机的动态负载补偿。2.根据权利要求1所述的自动负载补偿方法，其特征在于，所述根据异步电机矢量控制稳态模型获取所述异步电机转子磁链或转子反电势电压的空间矢量角的过程，包括：根据所述异步电机矢量控制稳态模型和所述异步电机的矢量稳态相量图获取所述异步电机的定子电压；利用所述定子电压和所述电机参数获取所述定子电压的空间矢量与所述转子反电势电压的空间矢量之间的转矩角；根据所述转矩角获取所述转子反电势的空间矢量角；利用所述转子反电势的空间矢量角获取所述转子磁链的空间矢量角。3.根据权利要求1所述的自动负载补偿方法，其特征在于，所述根据所述转子磁链或转子反电势的空间矢量角，通过坐标变换将所述异步电机的定子电流分解为转矩电流和励磁电流的过程，包括：根据所述转子磁链的空间矢量角对所述转子磁链进行定向，或根据所述转子反电势的空间矢量角对所述转子反电势进行定向，并对所述异步电机的定子电流进行Park变换，得到所述转矩电流和所述励磁电流。4.根据权利要求1所述的自动负载补偿方法，其特征在于，所述利用所述异步电机矢量控制稳态模型、所述异步电机的电机参数、所述转矩电流和所述励磁电流对所述异步电机的定子电压进行矢量化补偿，以实现对所述异步电机的动态负载补偿的过程，包括：根据空载实验获取所述异步电机在额定频率时的转子反电势电压，并基于所述转子反电势电压获取所述异步电机的VF曲线；利用所述VF曲线、所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王二峰，沈文，王宇，吴轩钦，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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