一种基于转差频率限制的异步电机控制方法
【专利摘要】本发明提供一种基于转差频率限制的异步电机控制方法，在闭环矢量控制中，计算转差频率，若计算得到的转差频率超过了额定转差频率的两倍，则对转差频率进行限幅处理；在开环矢量控制中，计算转差频率，若计算得到的转差频率超过了额定转差频率的两倍，则对转差频率进行限幅处理；同时采用速度估测算法得到速度估测值，若速度估测值在速度给定值上下波动两个额定转差的范围之外，则对速度估测值进行限幅处理。本发明通过转矩与转差的关系确定转差范围，对由电机参数计算得到的转差频率进行限幅处理，保证在任何时候，速度估测值与速度实际值之间不会有太大的偏差，矢量分解角度不会出现过大的偏差，有效提高抗干扰能力，提高产品可靠性。
【专利说明】-种基于转差频率限制的异步电机控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于异步电机矢量控制领域，具体设及一种基于转差频率限制的异步电机 控制方法。
【背景技术】
[0002] 变频器异步电机矢量控制根据是否带编码器分为闭环矢量控制和开环矢量控制。 闭环矢量通过检测编码器信号直接获得电机转子的当前旋转速度，开环矢量通过电机的数 学模型估算间接得到电机转子的当前旋转速度。
[0003] 闭环矢量控制框图如图1所示，图1中：表示频率给定，《表示经过编码器测 得的电机输出频率，IT_REF表示速度环输出即转矩电流给定值，IT_FED表示转矩电流反馈 值，IM_REF表示励磁电流给定值，IM_FED表示励磁电流反馈值，UT_REF表示转矩电流环输 出即转矩电压给定值，UM_REF表示励磁电流环输出即励磁电压给定值，ib和i。表示变频器 输出电流，i,。和i 表示输出电流i b和i。经过CLARKE变换后的电流。
[0004] 将通过编码器测得的速度值作为速度反馈值，与速度给定值比较后进行PI处理 得到转矩电流给定值，然后与转矩电流反馈值比较后经过PI处理得到转矩电压给定值，同 时励磁电流给定值与励磁电流反馈值比较后经过PI处理得到励磁电压给定值，转矩电压 给定值和励磁电压给定值通过调制计算和SVPWM处理，最终进行发波处理。
[0005] 图1中，速度实际值通过编码器获得，一般不会有什么问题，但是转差是通过电机 参数计算得到，如果电机参数不准，将会存在一定的偏差，该种偏差直接影响到同步速和矢 量分解的角度，进而造成矢量分解的不彻底，对整个闭环控制算法产生不利的影响。
[0006] 开环矢量控制框图与图1类似，区别在于速度反馈值是通过电机数学模型计算得 至IJ，而不是通过编码器检测获得。
[0007] 开环矢量受电机参数的影响更大，不仅体现在转差计算上，还体现在速度估测上。 开环矢量速度估测的效果取决于数学模型的好坏，传统的开环矢量测速采用电压模型的方 式进行，但是电压模型存在自身的不足；首先电压模型依赖于电机参数，电机参数虽然可W 依靠参数辨识自动识别，但在实际工作中受到温度和频率的影响，电机参数是动态变化的， 电机参数的动态优化一直是变频器行业的一大难题，至今未能得到很好的解决；电压模型 比较适合高频运行，极低频受到定子绕组压降和积分漂移的影响容易失效。如果速度估测 值与实际值偏差较大，可能造成变频器过流失速，影响产品可靠性。
【发明内容】
[000引本发明要解决的技术问题是：针对异步电机闭环矢量和开环矢量的控制性能均受 电机参数影响较大的问题，提供一种基于转差频率限制的异步电机控制方法，有效提高抗 干扰能力。
[0009] 本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于转差频率限制的异步 电机控制方法，其特征在于；它包括W下步骤：
[0010] 在闭环矢量控制中，通过公式（1)计算转差频率，若计算得到的转差频率超过了 额定转差频率的两倍，则利用公式（2)对转差频率进行限幅处理；
[0011]
【权利要求】
1. 一种基于转差频率限制的异步电机控制方法，其特征在于：它包括以下步骤： 在闭环矢量控制中，通过公式（1)计算转差频率，若计算得到的转差频率超过了额定 转差频率的两倍，则利用公式（2)对转差频率进行限幅处理；
式中，《s为转差频率，为转子时间常数，isT为转矩电流分量，isM表示励磁电流分量；
式中，TM表示稳态电磁转矩，Km为比例系数，氕为电机磁通量，表示转子电阻；通过 调整稳态电磁转矩!"控制转差频率《 s; 在开环矢量控制中，通过公式（1)计算转差频率，若计算得到的转差频率超过了额定 转差频率的两倍，则利用公式（2)对转差频率进行限幅处理；同时采用速度估测算法得到 速度估测值，若速度估测值在速度给定值上下波动两个额定转差的范围之外，则对速度估 测值进行限幅处理。
【文档编号】H02P21/14GK104485867SQ201410753263
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】康现伟, 陶文涛, 王胜勇, 卢家斌, 王国强 申请人:中冶南方（武汉）自动化有限公司