CN106100492A - 一种异步电机的转子电气时间常数获得方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异步电机的转子电气时间常数获得方法，包括获得初始转子电气时间常数；输入预设电流来驱动异步电机；记录异步电机的输出电压曲线，对输出电压曲线的弧形段进行采样，得到采样电压曲线；其中，采样时间等于给定倍数的初始转子电气时间常数；对采样电压曲线进行指数拟合操作，得到新的转子电气时间常数，将新的转子电气时间常数作为异步电机的转子电气时间常数。本发明能够获得异步电机试验运行(此时异步电机的运行环境与实际运行时相同)时的转子电气时间常数，且本发明能够避免由于测量数据处于不同测量环境而造成的误差，误差小。本发明还公开了一种异步电机的转子电气时间常数获得系统，也具有上述效果。

Description

一种异步电机的转子电气时间常数获得方法及系统

技术领域

本发明涉及异步电机控制技术领域，特别是涉及一种异步电机的转子电气时间常数获得方法及系统。

背景技术

异步电机的控制系统中的一个重要的参量为转子电气时间常数，该常数对转差的计算、磁链的计算以及转子角度的计算均有影响，即转子电气时间常数的准确度影响了异步电机的控制系统的控制精度，其中，这里的转子电气时间常数指的是异步电机运行时的转子电气时间常数。

目前，多采用以下两种方式来获取异步电机的转子电气时间常数，方法一为根据异步电机的马达铭牌上记录的测量参数来计算转子电气时间常数。由于马达铭牌上的各个数值为静态测量数值，而异步电机运行中会有温度等因素的影响，故根据马达铭牌得到的转子电气时间常数并不等同于异步电机运行时的转子电气时间常数，误差大；

方法二为分别测量并根据测量得到的异步电机的转子电阻、转子互感以及漏电感等参量进行计算得到转子电气时间常数。由于测量各个参量时所处的环境(包括测量设备以及测量方法等)不一定相同(例如测量转子电阻为静态测量，转子互感是在异步电机运行时测量)，而测量环境会影响测量到的参量的精度及大小，故根据不同测量环境下测得的各个参量来进行计算会使计算得出的转子电气时间常数误差大。

因此，如何提供一种误差小的异步电机的转子电气时间常数获得方法及系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种异步电机的转子电气时间常数获得方法及系统，可直接得到异步电机运行时的转子电气时间常数，且能够避免由于测量数据处于不同测量环境而造成的误差，误差小。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种异步电机的转子电气时间常数获得方法，包括：

步骤s101：获得初始转子电气时间常数；

步骤s102：输入预设电流来驱动所述异步电机；

步骤s103：记录所述异步电机的输出电压曲线，对所述输出电压曲线的弧形段进行采样，得到采样电压曲线；其中，采样时间等于给定倍数的所述初始转子电气时间常数；

步骤s104：对所述采样电压曲线进行指数拟合操作，得到新的转子电气时间常数，将所述新的转子电气时间常数作为所述异步电机的转子电气时间常数。

优选地，所述得到新的转子电气时间常数后还包括：

步骤s105：获得所述新的转子电气时间常数与所述初始转子电气时间常数的差值，并将所述差值与所述初始转子电气时间常数进行作比；

步骤s106：判断作比结果是否小于预设比值，如果是，则将所述新的转子电气时间常数作为所述异步电机的转子电气时间常数；否则，将所述新的转子电气时间常数作为初始转子电气时间常数，并返回步骤s102。

优选地，所述预设电流的大小为所述异步电机的额定电流的一半。

优选地，所述给定倍数为3。

优选地，所述预设比值为10％。

优选地，所述获得初始转子电气时间常数的过程具体为：

根据所述异步电机的马达铭牌上记录的测量参数进行估算，将估算结果作为所述初始转子电气时间常数。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种异步电机的转子电气时间常数获得系统，包括：

初始值获得模块，用于获得初始转子电气时间常数；

驱动模块，用于输入预设电流来驱动所述异步电机；

采样模块，用于记录所述异步电机的输出电压曲线，对所述输出电压曲线的弧形段进行采样，得到采样电压曲线；其中，采样时间等于给定倍数的所述初始转子电气时间常数；

指数拟合模块，用于对所述采样电压曲线进行指数拟合操作，得到新的转子电气时间常数，将所述新的转子电气时间常数作为所述异步电机的转子电气时间常数。

优选地，还包括：

比较模块，用于获得所述新的转子电气时间常数与所述初始转子电气时间常数的差值，并将所述差值与所述初始转子电气时间常数进行作比；

判断模块，用于判断作比结果是否小于预设比值，如果是，则将所述新的转子电气时间常数作为所述异步电机的转子电气时间常数；否则，将所述新的转子电气时间常数作为初始转子电气时间常数，并触发所述驱动模块。

本发明提供了一种异步电机的转子电气时间常数获得方法及系统，对异步电机试验运行(此时异步电机的运行环境与实际运行时相同)时输出的电压进行采样，并对采样电压曲线进行指数拟合操作来得到转子电气时间常数，即本发明得到的转子电气时间常数即为异步电机实际运行时的转子电气时间常数，且由于本发明在进行指数拟合操作时采用的采样电压曲线是在相同测量环境下得到的，故本发明能够避免由于测量数据处于不同测量环境而造成的误差，误差小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种异步电机的转子电气时间常数获得方法的过程的流程图；

图2为本发明提供的另一种异步电机的转子电气时间常数获得方法的过程的流程图；

图3为本发明提供的一种异步电机的转子电气时间常数获得系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种异步电机的转子电气时间常数获得方法及系统，能够得到异步电机运行时的转子电气时间常数，且能够避免由于测量数据处于不同测量环境而造成的误差，误差小。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种异步电机的转子电气时间常数获得方法，参见图1所示，图1为本发明提供的一种异步电机的转子电气时间常数获得方法的过程的流程图。该方法包括：

步骤s101：获得初始转子电气时间常数；

其中，获得初始转子电气时间常数的过程具体为：

根据异步电机的马达铭牌上记录的测量参数进行估算，将估算结果作为初始转子电气时间常数。当然，也可以直接人为设定初始转子电气时间常数的大小，本发明并不限定初始转子电气时间常数的获取方式以及初始转子电气时间常数的数值大小，工作人员可根据实际情况自行决定。

步骤s102：输入预设电流来驱动异步电机；

可以理解的是，想要使异步电机运行需要输入电流来进行驱动，其中，这里的预设电流的大小为异步电机的额定电流的一半。预设电流的大小也可以与异步电机的额定电流相等，当然，也可采用其他大小的预设电流，本发明不限定预设电流的大小，只要能够驱动异步电机正常运行即可。

步骤s103：记录异步电机的输出电压曲线，对输出电压曲线的弧形段进行采样，得到采样电压曲线；其中，采样时间等于给定倍数的初始转子电气时间常数；

其中，这里的给定倍数为3。当然，本发明不限定给定倍数的数值，工作人员可自行设定。

步骤s104：对采样电压曲线进行指数拟合操作，得到新的转子电气时间常数，将新的转子电气时间常数作为异步电机的转子电气时间常数。

由此可见，本发明得到的转子电气时间常数是根据异步电机试验运行时得到数据计算得到的，相当于异步电机实际运行时的转子电气时间常数，且计算转子电气时间常数时采用的采样电压曲线是在异步电机同一次运行时得到的，即是在相同的测量环境下得到的，避免了由于测量数据处于不同的测量环境而造成的误差，故得到的转子电气时间常数的误差小。

参见图2所示，图2为本发明提供的另一种异步电机的转子电气时间常数获得方法的过程的流程图。

作为优选地，步骤s104中得到新的转子电气时间常数后还包括：

步骤s105：获得新的转子电气时间常数与初始转子电气时间常数的差值，并将差值与初始转子电气时间常数进行作比；

步骤s106：判断作比结果是否小于预设比值，如果是，则将新的转子电气时间常数作为异步电机的转子电气时间常数；否则，将新的转子电气时间常数作为初始转子电气时间常数，并返回步骤s102。

其中，这里的预设比值为10％。当然，预设比值也可设为其他值，例如可以为15％，本发明对此不作特别限定。

可以理解的是，上述操作能够保证最终得到的转子电气时间常数与上一次得到的转子电气时间常数的变化小于预设比值，即最终得到的转子电气时间常数达到一个稳定状态，此时的转子电气时间常数即为该异步电机实际运行时的转子电气时间常数。故通过上述操作能够避免由于偶然因素影响而造成的误差，得到的转子电气时间常数准确性高，误差小。

本发明提供了一种异步电机的转子电气时间常数获得方法，对异步电机试验运行(此时异步电机的运行环境与实际运行时相同)时输出的电压进行采样，并对采样电压曲线进行指数拟合操作来得到转子电气时间常数，即本发明得到的转子电气时间常数即为异步电机实际运行时的转子电气时间常数，且由于本发明在进行指数拟合操作时采用的采样电压曲线是在相同测量环境下得到的，故本发明能够避免由于测量数据处于不同测量环境而造成的误差，误差小。

本发明还提供了一种异步电机的转子电气时间常数获得系统，该系统包括：

初始值获得模块11，用于获得初始转子电气时间常数；

驱动模块12，用于输入预设电流来驱动异步电机；

采样模块13，用于记录异步电机的输出电压曲线，对输出电压曲线的弧形段进行采样，得到采样电压曲线；其中，采样时间等于给定倍数的初始转子电气时间常数；

指数拟合模块14，用于对采样电压曲线进行指数拟合操作，得到新的转子电气时间常数，将新的转子电气时间常数作为异步电机的转子电气时间常数。

参见图3所示，图3为本发明提供的一种异步电机的转子电气时间常数获得系统的结构示意图。

作为优选地，该系统还包括：

比较模块15，用于获得新的转子电气时间常数与初始转子电气时间常数的差值，并将差值与初始转子电气时间常数进行作比；

判断模块16，用于判断作比结果是否小于预设比值，如果是，则将新的转子电气时间常数作为异步电机的转子电气时间常数；否则，将新的转子电气时间常数作为初始转子电气时间常数，并触发驱动模块12。

本发明提供了一种异步电机的转子电气时间常数获得系统，对异步电机试验运行(此时异步电机的运行环境与实际运行时相同)时输出的电压进行采样，并对采样电压曲线进行指数拟合操作来得到转子电气时间常数，即本发明得到的转子电气时间常数即为异步电机实际运行时的转子电气时间常数，且由于本发明在进行指数拟合操作时采用的采样电压曲线是在相同测量环境下得到的，故本发明能够避免由于测量数据处于不同测量环境而造成的误差，误差小。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种异步电机的转子电气时间常数获得方法，其特征在于，包括：

步骤s101：获得初始转子电气时间常数；

步骤s102：输入预设电流来驱动所述异步电机；

步骤s103：记录所述异步电机的输出电压曲线，对所述输出电压曲线的弧形段进行采样，得到采样电压曲线；其中，采样时间等于给定倍数的所述初始转子电气时间常数；

步骤s104：对所述采样电压曲线进行指数拟合操作，得到新的转子电气时间常数，将所述新的转子电气时间常数作为所述异步电机的转子电气时间常数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到新的转子电气时间常数后还包括：

步骤s105：获得所述新的转子电气时间常数与所述初始转子电气时间常数的差值，并将所述差值与所述初始转子电气时间常数进行作比；

步骤s106：判断作比结果是否小于预设比值，如果是，则将所述新的转子电气时间常数作为所述异步电机的转子电气时间常数；否则，将所述新的转子电气时间常数作为初始转子电气时间常数，并返回步骤s102。

3.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，所述预设电流的大小为所述异步电机的额定电流的一半。

4.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，所述给定倍数为3。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设比值为10％。

6.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，所述获得初始转子电气时间常数的过程具体为：

根据所述异步电机的马达铭牌上记录的测量参数进行估算，将估算结果作为所述初始转子电气时间常数。

7.一种异步电机的转子电气时间常数获得系统，其特征在于，包括：

初始值获得模块，用于获得初始转子电气时间常数；

驱动模块，用于输入预设电流来驱动所述异步电机；

采样模块，用于记录所述异步电机的输出电压曲线，对所述输出电压曲线的弧形段进行采样，得到采样电压曲线；其中，采样时间等于给定倍数的所述初始转子电气时间常数；

指数拟合模块，用于对所述采样电压曲线进行指数拟合操作，得到新的转子电气时间常数，将所述新的转子电气时间常数作为所述异步电机的转子电气时间常数。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：

比较模块，用于获得所述新的转子电气时间常数与所述初始转子电气时间常数的差值，并将所述差值与所述初始转子电气时间常数进行作比；

判断模块，用于判断作比结果是否小于预设比值，如果是，则将所述新的转子电气时间常数作为所述异步电机的转子电气时间常数；否则，将所述新的转子电气时间常数作为初始转子电气时间常数，并触发所述驱动模块。