异步电机控制方法技术

本申请适用于异步电机控制技术领域，提供一种异步电机控制方法

【技术实现步骤摘要】
异步电机控制方法、装置、异步电机控制器及存储介质


[0001]本申请属于异步电机控制
，尤其涉及一种异步电机控制方法
、
装置
、
异步电机控制器及存储介质
。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术和交流电机传动技术的发展，由变频器和交流电机组成的变速传动系统，已广泛应用于轨道交通
、
电动汽车
、
机械加工
、
家用电器等领域
。
交流电机中的异步电机
(
又称感应电机
)
，由于成本低
、
可靠性高
、
便于维护等优点，成为在变速传动系统中广泛采用的传动设备
。
[0003]异步电机的控制方法大多采用基于磁链定向的矢量控制方法，使得异步电机可以获得媲美于直流调速系统的性能
。
而矢量控制方法的关键在于对磁场进行准确的定向，而正确定向磁场必须依赖于异步电机的物理参数来完成解耦控制，因此，准确地辨识异步电机的物理参数是矢量控制方法发挥其优势的先决条件
。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种异步电机控制方法
、
装置
、
异步电机控制器及存储介质，能够准确的辨识异步电机的物理参数，从而准确的估计异步电机的磁链角度和转速，并基于磁链角度和转速的估计值对异步电机进行反馈控制，控制精度和可靠性高
。
[0005]本申请实施例的第一方面提供了一种异步电机控制方法，包括：
[0006]根据第
M
周期的定子相电压和第
M
周期的定子相电流，以及第
M
‑1周期的定子电阻
、
第
M
‑1周期的第一磁链和第
M
‑1周期的第二磁链，获得第
M
周期的第一磁链；
[0007]根据第
M
周期的定子相电流，以及第
M
‑1周期的转速
、
第
M
‑1周期的第一磁链和第
M
‑1周期的第二磁链，获得第
M
周期的第二磁链；
[0008]根据所述第
M
周期的第一磁链和所述第
M
周期的第二磁链之间的误差，以及第
M
周期的定子相电流，获得第
M
周期的定子电阻；
[0009]根据所述第
M
周期的第一磁链和所述第
M
周期的第二磁链，获得第
M
周期的第三磁链；
[0010]根据所述第
M
周期的第三磁链，获得第
M
周期的磁链角度和第
M
周期的定子频率；
[0011]根据第
M
周期的定子相电流和所述第
M
周期的第三磁链，获得第
M
周期的转差频率；
[0012]根据所述第
M
周期的定子频率和所述第
M
周期的转差频率，获得第
M
周期的转速；
[0013]根据所述第
M
周期的磁链角度和所述第
M
周期的转速，在第
M+1
周期对异步电机进行反馈控制；
[0014]其中，
M
为正整数
。
[0015]本申请实施例的第二方面提供了一种异步电机控制方法，包括：
[0016]根据第
N
周期的定子相电压和第
N
周期的定子相电流，以及第
N
‑1周期的第一磁链和第
N
‑1周期的第二磁链，获得第
N
周期的第一磁链；
[0017]根据第
N
周期的定子相电流，以及第
N
‑1周期的转速
、
第
N
‑1周期的互感
、
第
N
‑1周期的第一磁链和第
N
‑1周期的第二磁链，获得第
N
周期的第二磁链；
[0018]根据所述第
N
周期的第一磁链和所述第
N
周期的第二磁链之间的误差，以及第
N
周期的定子相电流，获得第
N
周期的互感；
[0019]根据所述第
N
周期的第一磁链和所述第
N
周期的第二磁链，获得第
N
周期的第三磁链；
[0020]根据所述第
N
周期的第三磁链，获得第
N
周期的磁链角度和第
N
周期的定子频率；
[0021]根据第
N
周期的定子相电流和所述第
N
周期的第三磁链，获得第
N
周期的转差频率；
[0022]根据所述第
N
周期的定子频率和所述第
N
周期的转差频率，获得第
N
周期的转速；
[0023]根据所述第
N
周期的磁链角度和转所述第
N
周期的速，在第
N+1
周期对异步电机进行反馈控制；
[0024]其中，
N
为正整数
。
[0025]本申请实施例的第三方面提供了一种异步电机控制方法，包括：
[0026]在第一时间段，执行本申请实施例的第一方面提供的异步电机控制方法的步骤；
[0027]在第二时间段，执行本申请实施例的第二方面提供的异步电机控制方法的步骤；
[0028]或者，在定子频率低于第一定子频率阈值时，执行本申请实施例的第一方面提供的异步电机控制方法的步骤；
[0029]在定子频率高于第二定子频率阈值时，执行本申请实施例的第二方面提供的异步电机控制方法的步骤；
[0030]其中，第
M
周期处于第一时间段，第
N
周期处于第二时间段；
[0031]第一定子频率阈值小于或等于第二定子频率阈值，定子频率在第
M
‑1周期低于第一定子频率阈值，定子频率在第
N
‑1周期高于第二定子频率阈值
。
[0032]本申请实施例的第四方面提供了一种异步电机控制装置，包括：
[0033]第一磁链估计单元，用于根据第
M
周期的定子相电压和第
M
周期的定子相电流，以及第
M
‑1周期的定子电阻
、
第
M
‑1周期的第一磁链和第
M
‑1周期的第二磁链，获得第
M
周期的第一磁链；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种异步电机控制方法，其特征在于，包括：根据第
M
周期的定子相电压和第
M
周期的定子相电流，以及第
M
‑1周期的定子电阻
、
第
M
‑1周期的第一磁链和第
M
‑1周期的第二磁链，获得第
M
周期的第一磁链；根据第
M
周期的定子相电流，以及第
M
‑1周期的转速
、
第
M
‑1周期的第一磁链和第
M
‑1周期的第二磁链，获得第
M
周期的第二磁链；根据所述第
M
周期的第一磁链和所述第
M
周期的第二磁链之间的误差，以及第
M
周期的定子相电流，获得第
M
周期的定子电阻；根据所述第
M
周期的第一磁链和所述第
M
周期的第二磁链，获得第
M
周期的第三磁链；根据所述第
M
周期的第三磁链，获得第
M
周期的磁链角度和第
M
周期的定子频率；根据第
M
周期的定子相电流和所述第
M
周期的第三磁链，获得第
M
周期的转差频率；根据所述第
M
周期的定子频率和所述第
M
周期的转差频率，获得第
M
周期的转速；根据所述第
M
周期的磁链角度和所述第
M
周期的转速，在第
M+1
周期对异步电机进行反馈控制；其中，
M
为正整数
。2.
如权利要求1所述的异步电机控制方法，其特征在于，所述根据第
M
周期的定子相电压和第
M
周期的定子相电流，以及第
M
‑1周期的定子电阻
、
第
M
‑1周期的第一磁链和第
M
‑1周期的第二磁链，获得第
M
周期的第一磁链，包括：根据第
M
周期的定子相电压
、
第
M
周期的定子相电流
、
第
M
周期的转子电感
、
第
M
周期的互感和第
M
周期的总漏感，以及第
M
‑1周期的定子电阻
、
第
M
‑1周期的第一磁链和第
M
‑1周期的第二磁链，获得第
M
周期的第一磁链
。3.
如权利要求2所述的异步电机控制方法，其特征在于，所述第
M
周期的第一磁链的计算公式为：算公式为：其中，
p
表示求导运算符，分别表示第
M
周期的第一磁链在两相静止坐标系下的
α
轴分量和
β
轴分量，
L
r,M
、L
m,M
、L
σ
,Mp
分别表示第
M
周期的转子电感
、
第
M
周期的互感
、
第
M
周期的总漏感，
v
s
α
,M
、v
s
β
,M
分别表示第
M
周期的定子相电压在两相静止坐标系下的
α
轴分量和
β
轴分量，表示第
M
‑1周期的定子电感，
i
s
α
,M
、i
s
β
,M
分别表示第
M
周期的定子相电流在两相静止坐标系下的
α
轴分量和
β
轴分量，分别表示第
M
‑1周期的第一磁链在两相静止坐标系下的
α
轴分量
、
β
轴分量，分别表示第
M
‑1周期的第二磁链在两相静止坐标系下的
α
轴分量和
β
轴分量，
K1表示第一反馈矩阵，
k1α
、k1β
表示第一反馈矩阵的反馈系数
。4.
如权利要求1所述的异步电机控制方法，其特征在于，所述根据第
M
周期的定子相电流，以及第
M
‑1周期的转速
、
第
M
‑1周期的第一磁链和第
M
‑1周期的第二磁链，获得第
M
周期的第二磁链，包括：
根据第
M
周期的定子相电流
、
第
M
周期的互感和第
M
周期的转子时间常数，以及第
M
‑1周期的转速
、
第
M
‑1周期的第一磁链和第
M
‑1周期的第二磁链，获得第
M
周期的第二磁链
。5.
如权利要求4所述的异步电机控制方法，其特征在于，所述第
M
周期的第二磁链的计算公式为：算公式为：其中，
p
表示求导运算符，分别表示第
M
周期第二磁链在两相静止坐标系下的
α
轴分量
、
β
轴分量，表示第
M
‑1周期的转速，
L
m,M
、
τ
r,M
分别表示第
M
周期的互感
、
第
M
周期的转子时间常数，
i
s
α
,M
、i
s
β
,M
分别表示第
M
周期的定子相电流在两相静止坐标系下的
α
轴分量
、
β
轴分量，分别表示第
M
‑1周期的第一磁链在两相静止坐标系下的
α
轴分量
、
β
轴分量，分别表示第
M
‑1周期的第二磁链在两相静止坐标系下的
α
轴分量
、
β
轴分量，
K2表示第二反馈矩阵，
k2α
、k2β
表示第二反馈矩阵的反馈系数
。6.
如权利要求1所述的异步电机控制方法，其特征在于，所述根据所述第
M
周期的第一磁链和所述第
M
周期的第二磁链之间的误差，以及第
M
周期的定子相电流，获得第
M
周期的定子电阻，包括：将所述第
M
周期的第一磁链和所述第
M
周期的第二磁链之间的误差与第
M
周期的定子相电流进行叉乘，获得第一输入值；对所述第一输入值进行积分，获得第
M
周期的定子电阻；或者，将所述第
M
周期的第一磁链和所述第
M
周期的第二磁链之间的误差与第
M
周期的定子相电流进行点乘，获得第二输入值；对所述第二输入值进行积分，获得第
M
周期的定子电阻
。7.
一种异步电机控制方法，其特征在于，包括：根据第
N
周期的定子相电压和第
N
周期的定子相电流，以及第
N
‑1周期的第一磁链和第
N
‑1周期的第二磁链，获得第
N
周期的第一磁链；根据第
N
周期的定子相电流，以及第
N
‑1周期的转速
、
第
N
‑1周期的互感
、
第
N
‑1周期的第一磁链和第
N
‑1周期的第二磁链，获得第
N
周期的第二磁链；根据所述第
N
周期的第一磁链和所述第
N
周期的第二磁链之间的误差，以及第
N
周期的定子相电流，获得第
N
周期的互感；根据所述第
N
周期的第一磁链和所述第
N
周期的第二磁链，获得第
N
周期的第三磁链；根据所述第
N
周期的第三磁链，获得第
N
周期的磁链角度和第
N
周期的定子频率；根据第
N
周期的定子相电流和所述第
N
周期的第三磁链，获得第
N
周期的转差频率；根据所述第
N
周期的定子频率和所述第
N
周期的转差频率，获得第
N
周期的转速；根据所述第
N
周期的磁链角度和转所述第
N
周期的速，在第
N+1
周期对异步电机进行反馈控制；其中，
N
为正整数
。
8.
如权利要求7所述的异步电机控制方法，其特征在于，所述根据第
N
周期的定子相电压和第
N
周期的定子相电流，以及第
N
‑1周期的第一磁链和第
N
‑1周期的第二磁链，获得第
N
周期的第一磁链，包括：根据第
N
周期的定子相电压
、
第
N
周期的定子相电流
、
第
N
周期的转子电感
、
第
N
周期的互感
、
第
N
周期的总漏感和第
N
周期的定子电阻，以及第
N
‑1周期的第一磁链和第
N
‑1周期的第二磁链，获得第
N
周期的第一磁链
。9.
如权利要求8所述的异步电机控制方法，其特征在于，所述第
N
周期的第一磁链的计算公式为：算公式为：其中，
p
表示求导运算符，分别表示第
N
周期的第一磁链在两相静止坐标系下的
α
轴分量
、
β
轴分量，
L

【专利技术属性】
技术研发人员：金磊，许培林，赵小安，
申请(专利权)人：长沙市日业电气有限公司，
类型：发明
国别省市：