基于感應(yīng)電機定子電壓的速度估計算法研究.pdf

1、感應(yīng)電機的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)不僅是現(xiàn)代交流傳動控制的一個重要研究方向，而且也是研究的熱點問題，其核心問題是如何準(zhǔn)確地獲取電機的轉(zhuǎn)速。無速度傳感器技術(shù)在過去的十年中也有了長足進步，本文概述了目前有關(guān)無速度傳感器調(diào)速系統(tǒng)的速度估計策略，并分析了各種策略的優(yōu)缺點，也就今后發(fā)展的研究方向提出了一些設(shè)想。用定子電壓頻譜估計速度方法就是利用異步電機中定轉(zhuǎn)子齒槽在氣隙中產(chǎn)生的齒諧波中包含了和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比的頻率成分，通過對定子反電動勢或者電流信

2、號的處理可以檢測出轉(zhuǎn)子速度信號。此方法有很多優(yōu)點，如速度估計的精確程度不受電機參數(shù)的變化的影響，可以適用于所有的負(fù)載情況以及這種轉(zhuǎn)速估計方法可以在較大的速度范圍內(nèi)得到滿意的結(jié)果。 文章不僅論述了理想的感應(yīng)電機數(shù)學(xué)模型以及非理想的感應(yīng)電機模型中的諧波構(gòu)成等，并從感應(yīng)電機的諧波方面入手對用定子電壓頻譜估計速度的方法進行理論上的推導(dǎo)和分析。在理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，文章使用被譽為第四代計算機語言的MATLAB/SIMULINK仿真工具建立一

3、套由感應(yīng)電機定子電壓來估計轉(zhuǎn)速的模型和算法，對用定子電壓頻譜估計速度的方案進行系統(tǒng)仿真，并對仿真結(jié)果與實際結(jié)果進行分析比較。此外，為了進一步驗證基于定子電壓頻譜估計速度方法的有效性，文中還設(shè)計了數(shù)據(jù)采集方案分別在不同的負(fù)載和不同的PWM逆變器供電頻率下對重慶賽力盟電機有限責(zé)任公司（重慶電機廠）制造的型號為Y132M1-6三相異步鼠籠感應(yīng)電機和上海ABB公司生產(chǎn)的QABP系列特種三相異步變頻調(diào)速電動機中型號為QABP90L2A的特種電機來

4、采集三相感應(yīng)電機中的一相定子電壓數(shù)據(jù)，并使用采集的電壓數(shù)據(jù)進行電機速度的估計和對結(jié)果進行詳細(xì)的分析比較。 本文闡述的這種新穎的用在交流調(diào)速系統(tǒng)中的無速度傳感器估算方法，除了不需要關(guān)心電機結(jié)構(gòu)、電參數(shù)以及負(fù)載條件之外，也不需要在系統(tǒng)中進行額外的調(diào)節(jié)。這種估算方法在瞬態(tài)譜估計的基礎(chǔ)上使用快速傅立葉變換技術(shù)從而得到與轉(zhuǎn)子速度相關(guān)的齒槽諧波頻率，并且在MATLAB/SIMULINK平臺的基礎(chǔ)上，使用數(shù)字信號處理技術(shù)提取了由于感應(yīng)電機氣隙