CN109802616A - 异步电机的转差修正方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异步电机的转差修正方法，包括以下步骤：a、记录异步电机在两组不同负载工况下稳定运行时的电机转矩、q轴电流值以及d轴电流值；b、计算转差修正系数K；c、根据转差修正系数K对异步电机的当前转差进行修正，得到修正后的转差值。本发明还公开了一种异步电机的转差修正装置。本发明的异步电机的转差修正方法及其装置根据异步电机在两组不同负载工况下稳定运行时的电机转矩、q轴电流值以及d轴电流值对转差进行修正，在不考虑磁链饱和的情况下，可以得到准确的转差值。

Description

异步电机的转差修正方法及其装置

技术领域

本发明涉及异步电机的转差修正方法及其装置。

背景技术

矢量控制是异步电机常用的控制方法，该方法通过坐标变换将三相异步电机等效成直流电机来控制，可以达到与直流电机相媲美的调速效果。矢量控制分为直接矢量控制和间接矢量控制两种，一般带有编码器时，常采用间接矢量控制。

在采用间接矢量控制时，需要设置电机的转差，但在实际应用中，有时很难得到准确的转差值。如果电机转差设置不准确，就会导致q轴电流与转矩不成正比，可能会导致控制性能下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种异步电机的转差修正方法，其在不考虑磁链饱和的情况下，可以根据电机运行的状态计算出准确的转差值。

本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种异步电机的转差修正装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种异步电机的转差修正方法，包括以下步骤：

a、记录异步电机在第一负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e1、q轴电流i_q1和d轴电流i_d1、以及异步电机在第二负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e2、q轴电流i_q2和d轴电流i_d2，第二负载工况与第一负载工况不同；

b、根据T_e1、T_e2、i_q1、i_q2、i_d1和i_d2计算转差修正系数K：

其中，

c、根据修正系数K对异步电机的当前转差ω'_sl进行修正，得到修正后的转差值ω_sl：

ω_sl＝Kω′_sl。

本发明还提供了一种异步电机的转差修正装置，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于加载所述程序以执行上述的异步电机的转差修正方法。

根据本发明实施例的异步电机的转差修正方法及其装置根据异步电机在两组不同负载工况下稳定运行时的电机转矩、q轴电流值以及d轴电流值对转差进行修正，在不考虑磁链饱和的情况下，可以得到准确的转差值。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的异步电机的转差修正方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做出进一步说明。

请参考图1。根据本发明一实施例的一种异步电机的转差修正方法，包括以下步骤：

步骤a、记录异步电机在第一负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e1、q轴电流i_q1和d轴电流i_d1、以及异步电机在第二负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e2、q轴电流i_q2和d轴电流i_d2，第二负载工况与第一负载工况不同；此处的稳定运行是指负载和转速都是恒定的，此时的q轴电流和d轴电流也是恒定的；

在步骤a中，可以通过接收转矩传感器的测量结果，得到异步电机在第一负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e1以及在第二负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e2，也可以根据异步电机运行时的电压值和电流值，通过计算得到异步电机在第一负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e1以及在第二负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e2。异步电机的电机转矩T_e的计算公式如下：

其中，P为异步电机的极对数，ψ_sα和ψ_sβ为异步电机在静止两相坐标系下的定子磁链，i_sα和i_sβ为异步电机在静止两相坐标系下的定子电流；

异步电机在静止两相坐标系下的定子磁链ψ_sα和ψ_sβ可以由下式获得：

ψ_sα＝∫(u_sα-i_sαR_s)dt

ψ_sβ＝∫(u_sβ-i_sβR_s)dt

其中，u_sα和u_sβ为异步电机在静止两相坐标系下的定子电压，R_s为异步电机的定子电阻；

步骤b、根据T_e1、T_e2、i_q1、i_q2、i_d1和i_d2计算转差修正系数K：

其中，

步骤c、根据修正系数K对当前转差ω'_sl进行修正，得到准确的转差值ω_sl：

ω_sl＝Kω′_sl

以下对本发明实施例的异步电机的转差修正方法的工作原理进行进一步说明。

在同步旋转坐标系下，异步电机的转子磁链ψ_rd和ψ_rq满足以下方程：

其中，R_r为异步电机的转子电阻，L_r为异步电机的转子电感，L_m为异步电机的互感，i_d为d轴电流值，i_q为q轴电流值。稳态下，上面两式可以简化为下面两式：

根据上面两式，可以得到转子磁链ψ_rd和ψ_rq的表达式：

当转差设置准确的时候，有如下关系成立：

K_s可以由下式计算：

当转差不准确时，相当于K_s值不准确，变成了K'_s，ω_sl变成了ω'_sl，此时有如下关系成立：

将式(三)和式(四)代入式(一)和式(二)，可以得到：

异步电机的电机转矩T_e可以如下进行计算：

将式(五)和式(六)带入式(七)，可以得到：

将异步电机稳定运行时所获得的两组不同负载情况下的数据T_e1、T_e2、i_q1、i_q2、i_d1和i_d2代入式(八)，得到两个等式，然后将两式相除，可以得到如下关系：

其中，

由式(九)，可以得出

将ω'_sl乘以K，就可以将ω'_sl修正至实际值ω_sl：

本发明的又一实施例还提供了一种异步电机的转差修正装置，包括存储器和处理器。存储器用于存储程序；处理器用于加载所述程序以执行前述的异步电机的转差修正方法。

根据本发明实施例的异步电机的转差修正方法及其装置根据异步电机在两组不同负载工况下稳定运行时的电机转矩、q轴电流值以及d轴电流值对转差进行修正，在不考虑磁链饱和的情况下，可以得到准确的转差值。

Claims (4)

1.一种异步电机的转差修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、记录异步电机在第一负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e1、q轴电流i_q1和d轴电流i_d1、以及异步电机在第二负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e2、q轴电流i_q2和d轴电流i_d2，第二负载工况与第一负载工况不同；

b、根据T_e1、T_e2、i_q1、i_q2、i_d1和i_d2计算转差修正系数K：

其中，

c、根据修正系数K对异步电机的当前转差ω'_sl进行修正，得到修正后的转差值ω_sl：

ω_sl＝Kω′_sl。

2.如权利要求1所述的异步电机的转差修正方法，其特征在于，在所述的步骤a中，通过接收转矩传感器的测量结果，得到异步电机在第一负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e1以及在第二负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e2。

3.如权利要求1所述的异步电机的转差修正方法，其特征在于，在所述的步骤a中，根据异步电机运行时的电压值和电流值，通过计算得到异步电机在第一负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e1以及在第二负载工况下稳定运行时的电机转矩T_e2。

4.一种异步电机的转差修正装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于加载所述程序以执行如权利要求1至3中任何一项所述的异步电机的转差修正方法。