车载异步电动机静止参数辨识方法研究

为了获取精确的电机参数,针对新能源汽车车载异步电动机连接负载的特点,对使用控制器实现静止状态下参数辨识的方法进行了研究。在异步电动机反Γ型等效电路的基础上,通过添加直流分量使重构电压误差线性化并补偿,采用单相实验,实现辨识电机定子电阻、转子电阻、漏感和互感。在一台车载异步电动机上进行了实验验证,辨识精度证明了该方法的可行性。     

间接矢量控制系统中的异步电动机参数辨识

本文详细介绍了间接矢量控制系统中的异步电动机参数辨识方法.通过改进的直流试验和单相交流试验辨识出异步电动机的定子电阻、转子电阻和定转子漏感;采用转差频率控制,实现电机的空载试验,从而辨识出互感.以上三个试验可以辨识出间接矢量控制所需要的全部参数,并且精度更高,算法更简单,最后以带载试验来证明辨识的参数是准确的.本文提出的方法充分利用了全数字间接矢量控制的有利条件,简化了算法,实现了电机参数的准确辨识,从而保证了这类系统的控制性能.     

异步电机电感参数的离线辨识

在异步电动机反Γ型等效电路的基础上,提出了一种定转子总漏感与互感的离线辨识方法。在已有的异步电机运动控制平台上进行含高频成分很重的单相脉冲和单相低频正弦实验,然后根据霍耳传感器检测到的电压电流信号,经傅立叶变换来实现对异步电机参数的辨识,实验表明辨识结果具有较高的精度。并对逆变器的死区效应进行了一定的补偿,使计算得出的电压与逆变器实际输出电压基本一致,电流波形接近正弦波,补偿效果能满足参数辨识精度的要求。     

异步电机参数离线辨识改进算法

为实现变频调速系统的自运行(self-commissioning),提出了一种异步电机参数离线辨识的改进算法,该算法能直接辨识出与无速度传感器定子磁场定向矢量控制相关的大部分电机参数。利用直流实验辨识定子电阻,并通过分析逆变器的开关状态,得到直流实验的等效控制电路。采用单相交流堵转实验辨识定子总漏感和转子电阻,并通过分析异步电机相量图得到单相交流堵转实验稳定运行的工作条件。恒压频比空载实验辨识定子自感,对电机定子频率进行补偿以消除可能出现的定子电流振荡。利用直流侧电压和PWM占空比来重构定子电压,并根据电机电流极性补偿逆变器死区引起的电压误差。最后,在两台不同功率等级的异步电机上进行了参数辨识和无速度传感器定子磁场定向控制的实验研究。实验结果表明,参数辨识结果对直流侧电压不敏感,辨识得到的电机参数能满足无速度传感器矢量控制系统对电机参数准确性的要求。     

基于二维有限元法的感应电机T型等效电路参数的分析与计算

感应电机等效电路参数的准确计算对电机的性能预测和精确控制有重要意义。该文对大型高压笼型感应电机建立有限元模型,利用二维时谐场计算结果求解多转差下转子电阻折算值。分析定转子齿顶漏磁链路径,判断是否改变定转子气隙材料属性,在不同转差下,采用冻结磁导率求解定子槽漏感和齿顶漏感以及转子槽漏感折算值。利用等效电路参数以及节点电流方程、回路电压方程求解相应等效励磁电阻和励磁电感。最后,根据等效电路参数得到转矩随转差的变化曲线,并与有限元转矩随转差变化曲线对比,同时将计算所得转子铜耗和电磁转矩与有限元结果及负载试验数据对比,验证了文中求取等效电路参数方法的正确性,为异步电机等效电路建模提供了参考。     

基于滤波算法的感应电动机参数离线辨识

感应电机的参数辨识是电机控制领域的一个重要课题,获取高质量的电机参数是构建控制系统数学模型、实现电机最优控制的重要前提。在对感应电机的等效电路进行再分析后,抓住感应电机自身电流滞后的特点,在传统电机参数辨识方法的基础上,分别进行了改进的单相交流实验、直流实验和三相交流实验,通过滤波计算,依次获取电机定子电阻、定子电感、定转子互感和转子电阻,并通过Matlab仿真和实验,验证了该离线辨识技术的准确性。     

一种基于静态特性的直线感应电机参数辨识方法

直线感应电机(LIM)具有机械间隙大、定转子漏感差别明显、边缘效应影响等特点,准确测量电机参数难度较大.通常的电机空载试验参数测量方法在直线轨道上难于实施,特别是用于地铁和磁浮列车牵引的直线电机,由于运动位置重复性差,在线辨识实现困难.本文提出一种新的基于变频器驱动的直线感应电机等效电路参数辨识方法,利用不同频率时的电机推力、变频器输出电压和电流等静态堵转特性,结合最小二乘法推算出适合控制用的直线感应电机等效电路中的初级电阻、漏感、次级等效电阻和漏感参数.测量设备即为实际驱动电机的变频器.对一台基于直线感应电机牵引系统的测试结果表明了该方法的有效性.     

矢量控制感应电机的参数测定

矢量控制技术严重依赖电机参数,传统电机参数测定方法需附加专业设备进行人工操作,易造成电机参数的测定误差,且在部分场合无法实施。为此分析给出了针对矢量控制感应电机参数的测定方法,该方法利用SVPWM技术控制逆变器,测定电机的定转子电阻、定转子漏感和互感参数。通过Matlab软件仿真和基于DSP的硬件控制平台验证了测定方法的可行性。     

异步电机参数的降阶模型辨识

异步电机的参数辨识随着更高精度的矢量控制的运用显的越来越重要,如果电机的参数不准确,无论是哪种矢量控制,由于解耦表达式或者模型观测器中都含有电机的参数,所以最终会导致控制的不准确。基于中型电机的定转子内阻较小这一特点,提出基于电机传递函数忽略模型下的曲线拟合方法。通过这种方法,能够精确辨识出较小的电机转子电阻,从而弥补了传统方法的不足。通过对定转子温度的测量,可以在线实时精确跟踪定转子电阻随温度的变化。     

直线感应电机离线参数辨识及关键辨识参量研究

针对直线感应电机初级漏感和次级漏感不相等的特性,提出一种基于PWM逆变器的直线感应电机离线参数辨识方法。首先,在电机静止的条件下,先向电机中通入单相直流电压来获得初级电阻,再依次通入单相高频交流电压和单相低频交流电压来依次获得互感、次级漏感、初级漏感和次级电阻。其次,讨论了电机参数的辨识误差与频率变化的关系,给出了使用该方法时高频实验和低频实验中适用的频率范围,并建立了直线感应电机离线参数辨识模型来进行仿真实验。最后,针对不同功率的直线电机,将该方法辨识结果与传统的空载和堵转实验方法的辨识结果进行对比。结果表明,提出的辨识方法由于考虑了直线电机初、次级漏感不相等的特性,其辨识精确度更高。     

Compensation for parameter variation of induction motor improved torque control characteristics in low- and high-speed regions

In the vector control system using the slip frequency control method, the rotor resistance of an induction motor is used to calculate a slip frequency. Thus the change in temperature of the rotor resistance causes the deterioration of the torque control characteristic. This paper presents a new method of compensating for the rotor resistance change which is robust for the stator resistance change. A current control loop is composed of the λ-δ axes in which the λ axis is coincident to the stator current. In this method, the stator voltage error on the δ axis which is directly obtainable from this current control loop was used. The change in the stator voltage was able to be detected accurately, therefore the torque control accuracy was improved, particularly in the low-speed region. The experimental results of the current response and the compensation for the rotor resistance deviation also are shown. Moreover, although the mutual inductance has been treated as an invariable value, the value does change by a frequency and an exciting command. In this control method, an initial tuning of the equivalent mutual inductance was achieved by detecting the deviation component of the stator voltage on the δ axis at the no-load running condition. Furthermore, in the region with the constant power where the field weakening control was achieved, the excellent experimental results of the compensation for the deviation of the equivalent mutual inductance are shown.     

复合笼条转子异步电动机的参数辨识

首先建立了复合笼条转子异步电动机的数学模型，然后利用推广的卡尔曼滤波法，将模型中转子电阻和漏感增广为状态变量，对其进行了辨识，利用辨识得到的参数对电机的起动过程进行了仿真，将复合笼条转子感应电机的转子参数及仿真结果与普通感应电动机进行比较，说明复合笼条转子异步电动机良好的起动性能。     

异步电机转子复杂槽型集肤效应计算方法研究

在电机转子参数辨识中,由集肤效应引起的转子导条电阻增大系数与转子槽漏感减小系数是必须要考虑的因素,介绍了一种异步电机转子复杂槽型的分层处理方法,并根据电磁基本定律,推导了笼型转子导条集肤效应的数值计算公式,并给出了电阻增大系数与转子槽漏感减小系数的计算结果实例.通过与传统计算方法的对比说明了该方法的有效性.     

一种感应电机转子断条故障建模方法

基于感应电机多回路方程,提出了一种感应电机转子断条建模方法。在该建模方法的基础上,结合参数辨识和滑窗技术可得到电机等效参数变化曲线,所得等效参数变化曲线相较于正常模型等效参数,具有明显特征,可用于诊断感应电机转子断条故障。仿真验证了该方法的有效性。     

Online estimation of the stator parameters in an induction motorusing only voltage and current measurements

This paper proposes a set of algorithms for stator parameter online estimation (stator resistance, stator inductance, and leakage inductance) of an induction motor using neither the rotor speed nor the rotor resistance. The estimation procedure is only based on stator current and voltage measurements. The algorithm performance is tested using simulation and experimental data from a commercial 15 kW induction motor     

双鼠笼感应电动机的瞬态模型

首先给出瞬态情况下双笼感应电动机的运动方程,接着导出方程中各个电感与稳态等效电路中有关参数的关系,最后阐明转子具有两套独立端环和具有公共端环两种没结构时,稳态等效电路,转子电阻矩阵和转子互漏抗的差别。全文为双笼感应电动机的瞬态分析打下了理论基础。     

Rotor temperature estimation of squirrel-cage induction motors by means of a combined scheme of parameter estimation and a thermal equivalent model

This paper deals with a rotor temperature estimation scheme for fan-cooled mains-fed squirrel-cage induction motors. The proposed technique combines a rotor resistance estimation method with a thermal equivalent circuit. Usually, rotor resistance estimation works quite well under rated load conditions. By contrast, if the motor is slightly loaded, rotor resistance estimation becomes inaccurate due to the small slip. Therefore, rotor temperature estimation under low-load conditions may be estimated by a thermal equivalent model. In order to determine the rotor resistance and, thus, rotor temperature accurately, several machine parameters have to be obtained in advance. Load tests provide the leakage reactance and the iron losses of the induct machine. The stator resistance has to be measured separately. The parameters of the thermal equivalent model are a thermal resistance and a thermal capacitance. These parameters are derived from a heating test, where the reference temperature is provided from the parameter model in the time domain. This lumped thermal parameter model is based on the assumption that the total rotor temperature increase is caused by the total sum of the losses in the induction machine. Measuring results of a 1.5-kW and an 18.5-kW four-pole low-voltage motor and a 210-kW four-pole high-voltage motor are presented and compared.     

考虑铁耗电阻的感应电机参数在线辨识技术

传统感应电机高性能控制方案中,电机模型忽略了电机铁耗的影响,与实际物理模型有一定的偏差。基于包含铁耗等效电阻的感应电机模型,建立新的励磁电流计算方法,对电流和电压信号进行高精度的采样和离散处理,并对电机模型进行数学推导,得到基于递推最小二乘法(RLS)的辨识模型,实现了对铁耗电阻、转子电阻等重要电机参数的在线辨识。建立了MATLAB仿真模型,对参数辨识算法进行验证。仿真试验结果表明:所提方法可以在不同工况下实现较高精度的辨识,并可以快速地跟随待辨识参数的变化,为感应电机高性能控制奠定了基础。     

永磁同步电动机双闭环参数辨识自适应控制

针对永磁同步电动机伺服系统,其电阻、转动惯量等参数会发生变化,使系统控制环性能变差的情况,介绍了一种对电阻、电感与转动惯量进行辨识的自适应控制方法。该方法首先辨识电机的电感与电阻,设计电流环;然后采用改进的朗道离散时间递推,提出模型参考自适应算法,辨识转动惯量,设计电压环。仿真与实验结果表明,系统可以快速地跟踪参数的变化,并较之于传统的PID控制,系统的超调量小,速度响应快,具有良好的鲁棒性与稳定性。