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异步电机参数辨识仿真研究

发布日期:2021-02-04   来源:《变频器世界》20-11期   作者:张建维 邓福军   浏览次数:13498
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【摘   要】:在矢量控制系统中,参数的准确性对电机的控制效果有着重要的影响。对传统的离线参数辨识方法进行改进,加入SVPWM技术、离散傅里叶变换,测得准确的定、转子电阻,定、转子漏感及互感。仿真结果表明该方法是有效的,且有较高的辨识精度。

  

 

 

关键词:异步电机;SVPWM;离线辨识

Abstract: In vector control system, the accuracy of parameters has an important influence on the control effect of motor. To improve the traditional off-line parameter identification methods, SVPWM technology and discrete Fourier transform are applied which can accurate measure the stator and rotor resistance, stator and rotor leakage inductance and mutual inductance. Simulation results show that this method is effective and has high identification accuracy.

Key words: Asynchronous motor; SVPWM; Off-line identification

 


1  引言

现如今,异步电机应用在各个领域,在诸多的异步电机控制策略中,矢量控制和直接转矩控制的应用是最广泛的。在矢量控制中,电机本身的参数都会在很大程度上影响控制的效果。不准确的参数会大大降低异步电机驱动的性能,准确的参数就显得尤为重要。

异步电机的参数辨识一般分为离线辨识和在线辨识,在线辨识的方法主要有模型参考自适应、模糊控制、遗传算法等。在线辨识对辨识方法的运算量和稳定性要求很高,目前大部分在线辨识算法还处于理论研究阶段。传统的离线参数辨识是利用直流实验、堵转试验和空载试验来获取电机参数,然而堵转试验需要人为的附加设备进行机械堵转,在实际应用中并不实用。

本文对异步电机在静止状态下的参数离线辨识方法展开研究。无需附加设备,利用直流实验辨识得到定子电阻,利用单相实验来替代堵转试验获得定转子漏感、转子电阻,利用空载试验得到互感。

 

2  参数辨识

1是常见的逆变器与异步电机的连接方式,异步电机的a,b,c,三相绕组分别与逆变器的三个桥臂A、B、C相连接。

 

 

                              图1 常见的逆变器与异步电机的连接方式

2.1  直流实验

在直流试验中,通过向B、C桥臂施加相同的控制信号来达到使b、c两相等电位,向电机施加直流电压,其等效电路如图2所示。

                                                                          

                                                                                                                                      

 

3  仿真与结果

为了验证上述方法的有效性,利用MATLAB/Simulink进行仿真,仿真电机参数如表1所示。


 

   

 

4  结论

本文详细介绍了基于SVPWM的异步电机参数离线辨识方法,对传统的直流实验进行改进,消除了开关管和续流二极管的管压降以及导通、关断延迟的影响,提高了定子电阻辨识精度。在单相实验和空载试验中使用离散傅里叶变换,得到了准确的参数。由仿真结果可以证明该方法的可行性与准确性,能够满足矢量控制系统的要求。

 

参考文献:

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