基于电流模型的异步机定子磁通估计系统及方法技术方案

技术编号:8454743 阅读:209 留言:0更新日期:2013-03-21 23:35
本发明专利技术提供了一种基于电流模型的异步机磁通估计系统,包括定子电流采样单元、定子电压采样单元、电机转速采样单元、坐标变换单元、定子磁通计算单元;其中:所述定子电流采样单元、定子电压采样单元、电机转速采样单元,分别用于采样三相电机的定子三相电流、电压以及电机转子转速;所述坐标变换单元,用于将采样获得的定子三相电流和定子三相电压进行变换得到α轴和β轴的定子电流和电压;所述定子磁通计算单元,用于根据所述α轴和β轴的定子电流、电压以及电机转子转速计算电机的定子磁通幅度。本发明专利技术还提供一种对应的方法。本发明专利技术通过解耦静止坐标系中α轴和β轴定子磁通估计的互耦项,得到了良好的磁通估计效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机控制领域,更具体地说,涉及一种。
技术介绍
异步机矢量控制技术包括有速度传感器的矢量控制和无速度传感器的矢量控制。 在有速度传感器的矢量控制模式下,为了实现良好的转矩控制线性度和转矩控制精度,通常需要进行磁通的闭环控制,该磁通幅度反馈通常是由磁通估计得到。无速度传感器的矢量控制模式下,为了得到磁场控制角度或者进行速度估计还需要估计电机当前的磁通角度,该磁通角度通常也是通过磁通估计获得。由此可知,高精度的磁通估计对于异步机矢量控制具有十分重要的意义。现有的基于电流模型的异步机磁通估计方法由静止坐标系上的电机转子磁通公式和转子电压方程推倒而来。其首先采样三相电机电流,然后经过3相/2相交交变换分别得到转换后静止坐标系上α轴/β轴的电流isa和ise。由转子磁通计算公式可得α轴转子磁通ΨΜ、β轴转子磁通分别为Vra = Lr*ira+Lm*isa(I)ψΓ0 = Lr*ire+Lm*is0(2)其中Lp Lm、iM、isa、ir0, is0分别电机转子电感、电机互感、α轴转子电流、α轴定子电流、β轴转子电流、β轴定子电流。根据转子电压方程Ura=Rr*ira+p¥ra+¥r0*wr(3)Ur0 = Rr*ir0+p ¥rg-¥ra*wr(4)其中,Ura、、Rp p、W1 分别为α轴转子电压、β轴转子电压、电机转子电阻、微分算子、电机转子速度。由于异步电机转子为闭环线圈,转子电压为0,所以Um=O0=Rr*ira+p ¥ra+¥r0*wr(5)O=Rr^irg+p ¥r0- ¥ra*wr(6)定子磁通计算公式Vsa=Ls*isa+Lm*ira(7)Vsg = Ls*is0+Lm*irfi(8)其中,¥sa> ¥sfi分别为α轴定子磁通、β轴定子磁通。联合式(I) - (2)和式(7)- (8)可求解得到Fsa和;Ur α =0,即权利要求1.ー种基于电流模型的异步机定子磁通估计系统,其特征在于包括定子电流采样单元、定子电压采样单元、电机转速采样单元、坐标变换单元、定子磁通计算单元;其中所述定子电流采样单元,用于采样三相电机的定子三相电流;所述定子电压采样单元,用于采样三相电机的定子三相电压;所述电机转速采样单元,用于采样电机转子转速;所述坐标变换单元,用于将采样获得的定子三相电流进行变换得到静止坐标系下的α轴和β轴的定子电流,并将采样获得的定子三相电压进行变换得到静止坐标系下的α轴和β轴的定子电压;所述定子磁通计算单元,用于根据所述α轴和β轴的定子电流、α轴和β轴的定子电压以及电机转子转速计算电机的定子磁通幅度。2.根据权利要求1所述的基于电流模型的异步机定子磁通估计系统,其特征在干所述定子磁通计算单元使用定子磁通表达式计算α轴定子磁通 和β轴定子磁通^V ,并使用定子磁通幅度表达式计算定子磁通幅度與,其中 所述定子磁通表达式为3.根据权利要求1或2所述的基于电流模型的异步机定子磁通估计系统,其特征在于所述定子磁通估计系统还包括电机控制単元,用于根据所述定子磁通计算单元获得的定子磁通幅度并利用该定子磁通幅度与指令磁通幅度调节得到励磁电流,以控制电机磁通。4.ー种基于电流模型的异步机定子磁通估计方法,其特征在于包括以下步骤 Ca)分别采样三相电机的定子三相电流、定子三相电压以及电机转子转速; (b)根据所述定子三相电流变换得到静止坐标系下的α轴和β轴的定子电流,并根据所述定子三相电压变换得到静止坐标系下的α轴和β轴的定子电压; (c)根据所述α轴和β轴的定子电流、α轴和β轴的定子电压以及电机转子转速计算电机的定子磁通幅度。5.根据权利要求4所述的基于电流模型的异步机定子磁通估计方法,其特征在于所述步骤(C)包括 (Cl)根据静止坐标系下的α轴和β轴的定子电流、静止坐标系下的α轴和β轴的定子电压以及电机转子转速计算α轴定子磁通和β轴定子磁通,所述α轴定子磁通#α和β轴定子磁通少#分别为I, *,雨 *R; - Lr -Jat '4 # -1mtK *A*wr 'I,Β*σΙ, κ φ *L, *w. +at, '量 *(4 ·心),r-^ ^ΓΡ,__ £, * 被·!? + 4 * レ * 4 * P4f * μ , - Lm *S- w,*ir*tmwA-eL,*Μ, *κ +< £,*<4 * w,)1 ....., 其中 A = (Usa - Rs ·%α — aLs*piJ *参,B = Φ\β — Rs、— 本 Ph声)+ ,上述、。4'4 LbLr、m、V、wr、ΙΙ 、 β、R5、p分别为电机定子电感、电机转子电感、电机互感、电机转子电阻、α轴定子电流、β轴定子电流、电机转子速度、α轴定子电压、β轴定子电 jr ^ τ压、电机定子电阻、微分算子,= L5 -、ぐ为电机漏感系数;(c2)分别根据定子磁通幅度计算公式计算定子磁通幅度,所述定子磁通幅度计算公式为..Ψ\ =^Wi +。6.根据权利要求4或5所述的基于电流模型的异步机定子磁通估计方法,其特征在于所述步骤(C)之后包括根据所述步骤(C)中获得的定子磁通幅度并利用该定子磁通幅度与指令磁通幅度调节得到励磁电流,以控制电机磁通。全文摘要本专利技术提供了一种基于电流模型的异步机磁通估计系统,包括定子电流采样单元、定子电压采样单元、电机转速采样单元、坐标变换单元、定子磁通计算单元;其中所述定子电流采样单元、定子电压采样单元、电机转速采样单元,分别用于采样三相电机的定子三相电流、电压以及电机转子转速;所述坐标变换单元,用于将采样获得的定子三相电流和定子三相电压进行变换得到α轴和β轴的定子电流和电压;所述定子磁通计算单元,用于根据所述α轴和β轴的定子电流、电压以及电机转子转速计算电机的定子磁通幅度。本专利技术还提供一种对应的方法。本专利技术通过解耦静止坐标系中α轴和β轴定子磁通估计的互耦项,得到了良好的磁通估计效果。文档编号H02P25/02GK102983806SQ20121049919公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日专利技术者何俊辉 申请人:深圳市汇川技术股份有限公司, 苏州汇川技术有限公司, 苏州默纳克控制技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电流模型的异步机定子磁通估计系统,其特征在于:包括定子电流采样单元、定子电压采样单元、电机转速采样单元、坐标变换单元、定子磁通计算单元;其中:所述定子电流采样单元,用于采样三相电机的定子三相电流;所述定子电压采样单元,用于采样三相电机的定子三相电压;所述电机转速采样单元,用于采样电机转子转速;所述坐标变换单元,用于将采样获得的定子三相电流进行变换得到静止坐标系下的α轴和β轴的定子电流,并将采样获得的定子三相电压进行变换得到静止坐标系下的α轴和β轴的定子电压;所述定子磁通计算单元,用于根据所述α轴和β轴的定子电流、α轴和β轴的定子电压以及电机转子转速计算电机的定子磁通幅度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:何俊辉
申请(专利权)人:深圳市汇川技术股份有限公司苏州汇川技术有限公司苏州默纳克控制技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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