异步电机精准磁场定向控制策略研究

针对传统的矢量控制方法存在参数易漂移、磁场定向不准的问题,提出了一种基于电机转子磁链位置角的磁场定向校正方法,实现异步电机精准磁场定向控制。具体实现方法为在原有的矢量控制模型下,加入前馈解耦,由解耦后的电机模型推算出转子磁链位置角用以补偿转子时间常数,使电机能够保证精准的磁场定向。仿真和实验结果表明：提出的基于转子磁链位置角的磁场定向校正算法能准确地辨识出转子时间常数,实现异步电机精准磁场定向控制,改善电机的控制性能。     

基于矢量控制的电动轿车感应电机驱动控制器

以电动轿车驱动电机为对象研究其适用的控制算法.描述了转子磁场定向矢量控制的原理,讨论了转子时间常数对矢量控制方法的影响、转子时间常数的实时补偿方法及效果,设计了一套基于转子磁场定向矢量控制的控制软件.并介绍了驱动控制器的硬件结构设计,以及装车调试过程中遇到的问题及相应的解决方法.     

异步电机转子时间常数测定方法

通过对转子磁场定向控制中电压方程式的研究和数学推导，得出一种可应用于转子磁场定向矢量控制中转子时间常数的测算方法。该方法消除了转子时间常数算式对定、转子电阻的依赖。MATLAB仿真结果显示，该方法完全适用于高性能的驱动控制场合。     

牵引电机矢量控制转子磁场准确定向实时校正策略

磁场准确定向是异步电机间接磁场定向控制技术实现转矩和励磁独立解耦控制的关键,磁场准确定向对电机转子时间常数具有很强的敏感性。文中对转子磁场定向不准引起的电机励磁和定子电压控制问题进行了推导和讨论,分析了改进型带幅值相位补偿的电压模型转子磁链观测器实现机理。本文将其他影响磁场准确定向的因素都归结到转子时间常数中予以考虑,提出了基于观测转子q轴磁链误差的实用化转子磁链准确定向实时校正策略,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和磁场准确定向校正策略的有效性。     

一种基于转子磁链t轴分量的感应电机转子时间常数在线校正方法

感应电机转子时间常数的准确获取,对基于电流模型的间接转子磁场定向控制系统至关重要。针对电机运行过程中转子时间常数易发生变化的问题,本文以磁场定向准确时转子磁链t轴分量为0作参考,用构造的稳态转子磁链与之比较,提出了一种在线校正转子时间常数的方法。并在Matlab/Simulink平台对该方法进行仿真研究,结果证明了该方法的有效性。     

矢量控制异步电机转子时间常数辨识研究

针对转子磁场定向异步电机矢量控制系统中转子时间常数易受温度和磁饱和影响而偏离其最初值,从而导致磁场定向失败,电机动静态特性变坏的现象,提出了一种基于静止坐标系下电机模型的转子时间常数辨识方法。它只用到电机的可测量变量,实现简单。仿真结果证明该算法是有效可行的。     

考虑铁损的电动汽车用异步电机转子时间常数在线辨识方案

针对异步电机磁场定向矢量控制技术,从铁损离线辨识和转子时间常数在线辨识两个方面对异步电机控制性能进行优化。通过标准空载实验和工程实测数据测定计算出不同工况下的铁损等值电阻值,包括定转子铁损,并推导出铁损等值电阻随频率和转差率变化的函数关系。在此基础上对传统矢量控制进行改进,设计了包含铁损补偿模块的矢量控制系统。采用基于转子q轴磁链的模型参考自适应法,实现转子时间常数在线辨识,以q轴转子磁链是否等于零作为参考依据,在控制器内设置的转子时间参数初始值基础上在线调整其值来提高转子磁场定向角的准确性。仿真实验结果证明了该方案可准确补偿铁损和转子时间常数,有效提高了控制系统的动态和稳态性能。     

一种新的异步电机转子时间常数在线校准方法

提出一种矢量控制中异步电机转子时间常数的在线校准方法.这种方法是在励磁电流中间歇地叠加窄的负脉冲信号,再根据此叠加脉冲对转矩的影响来判断转子的磁场定向是否准确,进而校准转子时间常数.仿真结果表明,利用这种方法能够很好地跟踪转子时间常数的变化.     

一种新的异步电机转子时间常数在线校准方法

提出一种矢量控制中异步电机转子时间常数的在线校准方法。这种方法是在励磁电流中间歇地叠加窄的负脉冲信号，再根据此叠加脉冲对转矩的影响来判断转子的磁场定向是否准确，进而校准转子时间常数。仿真结果表明，利用这种方法能够很好地跟踪转子时间常数的变化。     

一种感应电机转子时间常数MRAS的在线辨识方法

针对转子时间常数变化可能会导致感应电机磁场定向控制发生失调的问题,研究一种基于无功功率的模型参考自适应(MRAS)转子时间常数在线辨识方法。通过Popov超稳定性理论对辨识系统的稳定性进行分析,为了提高模型计算的准确性,采用一种在同步旋转坐标系中检测电流矢量角的死区效应补偿策略,以克服三相逆变器死区效应导致的相电压重构误差以及电流波形畸变的负面影响,并分析所研究的MRAS转子时间常数辨识方法对所涉及电机参数的敏感性。通过11 kW感应电机矢量控制系统进行实验,结果验证了辨识方法的有效性。     

异步电机矢量控制系统速度辨识研究

本文针对无速度传感器异步电机矢量控制系统，提出了一个基于卡尔曼滤波器的异步电机速度辨识方法。利用电机机端的定子电压和电流，运用卡尔曼滤波辨识速度。为提高算法的快速法，采用了降低观测器方法，该方法具有较高的精度，仿真结果表明，转速在全速度范围内都有较好的辨识精度。     

The influence of mistuned motor parameters on vector control performance and on line slip frequency correction strategy for induction machine operated under one‐pulse PWM mode

In high‐power, high‐speed traction drive systems, the traction motor usually operates under one‐pulse PWM (pulse width modulation) mode (square wave) during high‐speed operation. The constant output voltage in this condition makes the traditional vector control inoperative anymore. In this paper, a modified vector control strategy using open‐loop current control instead of closed‐loop current control is proposed. The modified control strategy is specially designed for an induction motor operating under one‐pulse PWM mode. As the field orientation is greatly affected by the deviation in the parameters, the influence of mistuned rotor time constant and mutual inductance (which are regarded as the most important parameters for field orientation) on the performance of modified vector control is studied comprehensively, including the influence on estimated angle and amplitude of rotor flux, d/q‐axis voltage, and output torque. Subsequently, based on the comparison between the different methods, a new slip frequency correction strategy is proposed to maintain proper field orientation for the modified vector control. The new correction strategy is based on the q‐axis current component error. It is independent of the motor parameters and can be easily realized through minor calculations. The simulation and experimental results show that the proposed slip frequency correction strategy can not only eliminate rotor flux angle error in steady state but also effect rapid torque response during the transient process under one‐pulse PWM mode. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Speed sensorless vector control of induction motor using extendedKalman filter

A vector control of an induction motor by an estimated speed using an extended Kalman filter is proposed. With this method, the states are composed of stator current and rotor flux. The rotor speed is regarded as a parameter, and the composite states consist of the original states and the rotor speed. The extended Kalman filter is employed to identify the speed of an induction motor and rotor flux based on the measured quantities such as stator currents and DC link voltage. The estimated speed is used for vector control and overall speed control. Since the current control is performed at a synchronous rotating reference frame, the estimated speed information is also used for the reference frame transformation of the current controller. Computer simulations and experiments of the speed control have been carried out to test the usefulness of the speed estimation algorithm. The experimental results show that the performance of the speed estimation is very good     

异步电动机低速时无速度传感器控制的一种新方案

介绍了一种新的简单的用于高性能异步电动机控制的定子电阻估算方法.利用旋转坐标沿定子电流矢量方向定向,可使定子电阻直接从异步电动机的数学模型中获得.通过电机在低速范围的运行,用无速度传感器直接磁场定向控制系统来检测提出的方法.控制系统用了两个观测器:一个是用于估计转子磁链的卡尔曼滤波观测器,另一个是用于辨识速度的模型参考自适应观测器.仿真结果表明了该方法的有效性.     

考虑低速稳定性的感应电机转子磁场定向校正策略

感应电机的转子磁场定向控制中,磁场定向角的准确性影响着电机的转矩输出性能.在速度测量准确的场合,转子定向角主要受转子电阻误差的影响,而转子电阻校正又受到定子电阻误差的影响.目前,较少的论文对转子电阻和定子电阻同时进行补偿,且同时补偿下的稳定性问题也鲜有研究.该文提供了一种新型的基于MRAS的转子电阻和定子电阻补偿策略,...     

EKF-based sensorless IPM synchronous motor drive for flux-weakening applications

This paper deals with the experimental realization of a sensorless interior permanent-magnet synchronous motor drive. The motor has been specifically designed to get a wide flux-weakening region, to minimize the drive power rating in spite of a wide speed range. Position and angular speed of the rotor are obtained through an extended Kalman filter. The estimation algorithm requires neither the knowledge of the mechanical parameters, nor the initial rotor position. In the paper, particular emphasis is placed on control algorithms, which are complicated by the motor anisotropy and which have been specifically studied to enhance the overall system performance.     

一种基于无功功率的异步电机矢量控制转子磁场准确定向方法

当转子磁场定向的异步电机矢量控制系统工作存高频弱磁区时，由于电机参数变化等多种因素影响，导致磁场定向不准，甚至危及电机可靠运行。为了保证磁场定向的准确，提出一种根据无功功率对转子磁场观测位置进行校正的控制方法，即以无功功率闭环来校正转子磁链的观测位置。同时，采用给定d轴电流的方法来保证系统不受磁链观测幅值不准的影响。实验证明，该方法改善了弱磁高速区的控制性能，使功率、电压均基本保持恒定，大大提高了矢量控制系统对电机参数特别是转子时间常数的鲁棒性。     

基于旋转电动势控制的感应电动机转子磁场定向控制

基于机电能量转换原理和坐标变换理论,证明了转子磁场定向不仅实现了电磁转矩和磁链的解耦,而且实现了转子变压器电动势和旋转电动势的解耦,转矩和速度控制可以通过控制转子旋转电动势来实现.提出了基于旋转电动势控制的转子磁场定向控制系统,该系统在磁场恒定时可以实现恒转矩控制,在弱磁时可以实现恒功率控制.仿真结果表明该控制方法具有良好的动态性能,这为感应电动机的高性能速度控制提供了一条新的有效途径.