专利名称：一种异步电动机变频调速的动态磁链控制方法
技术领域：
本发明涉及一种交流传动控制方法，尤其涉及一种异步电动机动态磁链控制方法。变频调速技术是20世纪80年代末兴起的一种新型电力传动调速技术，集电力电子、自动控制、微电子、电机学等技术于一体的高新技术，以其优异的调速性能、显著的节电效果在国民经济各领域有着广泛的适用性，被国内外公认为是世界上应用最广、效果最高、 最理想的电气传动方案，是电气传动的发展方向。变频调速是通过改变电源频率和电源电压来达到电机调速目的，变频调速，为提高企业经济效益提供了重要的新手段。在电动机不同速度区段，由于电动机定子绕组电阻的存在，电动机定子磁链与定子端电压之间的关系呈现为不同的特性。在变频调速控制中，对异步电动机的电磁转矩控制是靠控制定子磁链来达到的，电磁转矩控制的动态响应特性直接关系到变频调速性能。 因此，在电动机不同速度区段，对定磁链需用不同的关系进行控制，提高变频器的调速性能。本发明的目的在于根据异步电动机的不同的运行速度区段，动态地调整滞环比较器中的定子磁链给定值和容差值，通过磁链轨迹跟踪控制与磁链调节控制，选择O度、+60 度、-60度工作电压矢量之一，使定子磁链矢量端点的运动方向与电压矢量方向一致，改善异步电动机变频调速中的电磁转矩的动态控制性能。本发明是这样来实现的，对异步电动机的不同速度区段，按照式1和式2，动态地调整滞环比较器中的定子磁链给定值和容差值，通过磁链轨迹跟踪控制与磁链调节控制， 选择0度、+60度、-60度工作电压矢量之一，使定子磁链矢量端点的运动方向与电压矢量方向一致，改善异步电动机变频调速中的电磁转矩的动态控制性能；
)ψ0 1 _B < 0:35η, ▼-抓“35η, <η<0.75η,式 背景技术：
发明内容
> 0_75Β,
ε —
0.75Η,
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—0_35η· )^0 75
_η>0_75Π.式中，科为电机定子基准磁链， 为磁链调节容差的基准值^力电机额定转速ψ Jj 给定磁链，r为磁链调节容差，m M4为调节因子。
当电动机的运行速度小于额定转速的35%时，按公式ff =fr0+ —确定磁链
R
轨迹跟踪控制中滞环比较器的定子磁链给定值，按公式ε = ε免i确定磁链调节控制
α
中滞环比较器的容差值；
当电动机的运行速度在额定转速的35%到75%之间时，按公式炉=P0确定磁链轨迹跟
踪控制中滞环比较器的定子磁链给定值，按公式￡ = 确定磁链调节控制中滞环比较器的
容差值；
当电动机的运行速度大于额定转速的75%时，按公式F = Wo —确定磁链轨
迹跟踪控制中滞环比较器的定子磁链给定值，按公式《 = +确定磁链调节控制
中滞环比较器的容差值。达到动态地调整滞环比较器中的定子磁链给定值和容差值的目的。本发明的技术效果是在变频调速控制中，使定子磁链矢量端点的运动方向与电压矢量方向一致，有效改善异步电动机变频调速中的电磁转矩的动态控制性能。
图1为本发明的异步电动机变频调速的动态磁链控制原理方框图。
具体实施例方式如图1所示，根据异步电动机的定子电压、定子电流和转子转速，由定子磁链计算单元计算得出定子磁链Ws及其在轴、i3b轴、轴上的投影Ψ“、Ψ0)3、Ψ0。，并根据式1、式2计算得出给定磁链值Ψ和容差值ε。由磁链轨迹跟踪控制中滞环比较器产生磁链轨迹矢量SVa、SWb、SW。。其中，当Wea大于等于+Ψ时，SFa等于0，当Wea小于等于-Ψ时，S Va等于1，当Wea在-Ψ与+Ψ之间时，S Va保持不变于；当Web大于等于+Ψ时，SWb等于0，当Web小于等于-Ψ时，SWb等于1，当Web在-Ψ与+Ψ之间时， SWb保持不变于；当ψ0。大于等于+Ψ时，SW。等于0，当ψ0。小于等于-Ψ时，SW。等于 1，当ψ0。在-Ψ与+Ψ之间时，3Ψ。保持不变于。由磁链调节控制中滞环比较器产生磁链调节矢量ΨΘ。其中，当Ψ-Ψ8大于+ ε时，ΨΘ等于1，当小于-ε时，ΨΘ等于-1， 当Ψ-Ψ8在-ε与+ ε之间时，ΨΘ等于0。根据磁链轨迹矢量SVa、SWb、SW。及磁链调节矢量ΨΘ由电压矢量选择器选择0度、+60度、-60度工作电压矢量之一，其中，当ΨΘ等于0时，根据磁链轨迹矢量S U/a、SWb、SW。选择对应磁链轨迹区段上的0度工作电压矢量， 当等于1时，根据磁链轨迹矢量Su/a、SWb、SW。选择对应磁链轨迹区段上的-60度工
4作电压矢量，当ΨΘ等于-1时，根据磁链轨迹矢量Sva、SWb、ΞΨ。选择对应磁链轨迹区段上的60度工作电压矢量，从而控制逆变器产生相应的电压矢量，使定子磁链矢量端点的运动方向与电压矢量方向一致，改善异步电动机变频调速中的电磁转矩的动态控制性能。
如图1所示，定子磁链计算单元根据异步电动机的定子电压、定子电流和转子转速计算得出定子磁链ΨS及其在β a轴、β b轴、β c轴上的投影ψ 0a、ψ eb、ψ e。，并根据式 1、式2计算得出给定磁链值Ψ和容差值ε，由磁链轨迹跟踪控制中滞环比较器产生磁链轨迹矢量Sva、ΞΨ,, ΞΨ。，由磁链调节控制中滞环比较器产生磁链调节矢量ΨΘ，根据选磁链轨迹矢量S U/a、SWb、SW。及磁链调节矢量ΨΘ由电压矢量选择器选择0度、+60度、-60度工作电压矢量之一，控制逆变器产生相应的电压矢量，使定子磁链矢量端点的运动方向与电压矢量方向一致，改善异步电动机变频调速中的电磁转矩的动态控制性能。
权利要求
1. 一种异步电动机变频调速的动态磁链控制方法，其特征是对异步电动机的不同速度区段，按照式1和式2，动态地调整滞环比较器中的定子磁链给定值和容差值，通过磁链轨迹跟踪控制与磁链调节控制，选择0度、+60度、-60度工作电压矢量之一，使定子磁链矢量端点的运动方向与电压矢量方向一致，改善异步电动机变频调速中的电磁转矩的动态控制性能；
全文摘要
一种异步电动机变频调速的动态磁链控制方法，对异步电动机的不同速度区段，按照一种算法，动态地调整滞环比较器中的定子磁链给定值和容差值，通过磁链轨迹跟踪控制与磁链调节控制，选择0度、+60度、-60度工作电压矢量之一，使定子磁链矢量端点的运动方向与电压矢量方向一致，改善异步电动机变频调速中的电磁转矩的动态控制性能。
文档编号H02P21/00GK102437812SQ20111045249
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者唐正根, 熊科 申请人:泰豪科技股份有限公司