专利名称：基于电流模型的异步机磁通估计系统及方法
技术领域：
本发明涉及电机控制领域，更具体地说，涉及一种基于电流模型的异步机磁通估计系统及方法。
背景技术：
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is3。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。由于转子电压为0，所以Ura=0;U^=0。如图I所示，由以上公式(I) - (4)可以推
导得到基于电流模型的异步机磁通估计方法。
I
*r T- ^ ·金 rrt 金\r = —.....................；..........7 (K, * h, Ir* ψ })
Tr*p + l(5)
I
*/T ifc *^ rri 金\-續(6)其中，Tr=Lr/Rr为电机的时间常数。由公式(5)和(6)联合求解得到电机的磁通幅度和磁场同步角度的计算公式(7)和(8)。Wr =如X(7)
权利要求
1.一种基于电流模型的异步机磁通估计系统，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、磁通计算单元、电机控制单元；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a轴和^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a轴和3轴的定子电压；所述磁通计算单元，用于根据所述a轴和P轴的定子电流、a轴和@轴的定子电压以及电机转子转速计算电机的磁通幅度及磁场同步角度；所述电机控制单元，用于根据所述磁通幅度及磁场同步角度控制电机运行。
2.根据权利要求I所述的基于电流模型的异步机磁通估计系统，其特征在于:所述磁通计算单元使用转子磁通计算公式计算a轴转子磁通v和3轴转子磁通并使用磁通幅度计算公式和磁场同步角度计算公式计算磁通幅度w和磁场同步角度今，其中 所述转子磁通计算公式为
3.一种基于电流模型的异步机磁通估计方法，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a轴和P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a轴和P轴的定子电压； (c)根据所述a轴和0轴的定子电流、a轴和P轴的定子电压以及电机转子转速计算电机的磁通幅度和磁场同步角度； (d)根据所述磁通幅度和磁场同步角度控制电机运转。
4.根据权利要求3所述的基于电流模型的异步机磁通估计方法，其特征在于所述步骤(C)包括(Cl)根据静止坐标系下的a轴和0轴的定子电流、静止坐标系下的a轴和0轴的定子电压以及电机转子转速计算a轴转子磁通和3轴转子磁通，所述a轴转子磁通與a和@轴转子磁通的#分别为
全文摘要
本发明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、磁通计算单元、电机控制单元；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磁通幅度及磁场同步角度。本发明还提供一种对应的方法。本发明通过解耦静止坐标系中α轴和β轴磁通估计的互耦项，得到了良好的磁通估计效果。
文档编号H02P21/14GK102820845SQ20121028483
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者何俊辉 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