技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，特別是涉及一種異步電機(jī)互感參數(shù)辨識(shí)方法和裝置。

背景技術(shù)

交流電機(jī)特別是異步電機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、可用于較惡劣的環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類(lèi)生產(chǎn)機(jī)械和生活機(jī)械中。隨著異步電機(jī)的廣泛應(yīng)用，其控制方法也在不斷發(fā)展，目前最常用的控制方法是基于轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制方法，它通過(guò)坐標(biāo)變化將給定子電流信號(hào)進(jìn)行解耦，得到勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流，并對(duì)這兩個(gè)信號(hào)分別加以控制，使異步電機(jī)獲得媲美于直流調(diào)速系統(tǒng)的性能。矢量控制方法的關(guān)鍵在于對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行正確的定位，而正確定位必須依賴(lài)于電機(jī)的物理參數(shù)來(lái)完成解耦控制，因此，準(zhǔn)確地辨識(shí)電機(jī)參數(shù)是矢量控制發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的先決條件。

電機(jī)參數(shù)包含定子電阻、轉(zhuǎn)子電阻、定子漏感、轉(zhuǎn)子漏感、互感等，其中，互感參數(shù)容易受到電機(jī)應(yīng)用環(huán)境的影響而發(fā)生變化，因此，在電機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)互感參數(shù)的準(zhǔn)確辨識(shí)尤為重要。目前，最常被采用的異步電機(jī)互感辨識(shí)方法是轉(zhuǎn)子空載試驗(yàn)，空載試驗(yàn)顧名思義需要將電機(jī)負(fù)載拆卸掉，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速基本上接近同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率約為零，電機(jī)的等效回路為單回路電路，電機(jī)轉(zhuǎn)子回路相當(dāng)于開(kāi)路，等到轉(zhuǎn)速穩(wěn)定之后，對(duì)采集到的電流與電壓進(jìn)行傅里葉變換可以辨識(shí)互感參數(shù)。由于這種方法需要空載，在計(jì)算過(guò)程中還需要提前得到漏感值。因此，這種辨識(shí)方法具有兩方面的缺陷，第一方面是其難以在工業(yè)場(chǎng)合中廣泛應(yīng)用，計(jì)算過(guò)程比較復(fù)雜耗時(shí)耗力；第二方面是無(wú)法辨識(shí)電機(jī)工作過(guò)程中的互感值。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種異步電機(jī)互感參數(shù)辨識(shí)方法和裝置，在電機(jī)正常運(yùn)行下，根據(jù)轉(zhuǎn)子磁鏈電壓模型的磁鏈實(shí)際幅值與磁鏈給定幅值之間的差值信號(hào)來(lái)辨識(shí)電機(jī)的互感值，該方案的計(jì)算復(fù)雜度低且能夠可實(shí)時(shí)測(cè)試互感參數(shù)，滿足電機(jī)的實(shí)際應(yīng)用需求。

本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種異步電機(jī)互感參數(shù)辨識(shí)方法，所述方法包括：

利用轉(zhuǎn)子磁鏈電壓模型計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鏈實(shí)際幅值；

計(jì)算所述轉(zhuǎn)子磁鏈實(shí)際幅值與轉(zhuǎn)子磁鏈給定幅值之間的差值，對(duì)所述差值進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)處理，得到電機(jī)當(dāng)前的互感值。

可選的，所述利用轉(zhuǎn)子磁鏈電壓模型計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鏈實(shí)際幅值，包括：

測(cè)量電機(jī)的三相定子實(shí)際電流，對(duì)所述三相定子實(shí)際電流作坐標(biāo)變換得到空間矢量αβ電流分量；

檢測(cè)電機(jī)的三相定子實(shí)際電壓，對(duì)所述三相定子實(shí)際電壓作坐標(biāo)變換得到空間矢量αβ電壓分量；

根據(jù)轉(zhuǎn)子磁鏈電壓模型的數(shù)學(xué)公式分別計(jì)算αβ軸上的轉(zhuǎn)子磁鏈分量，再根據(jù)所述轉(zhuǎn)子磁鏈分量計(jì)算轉(zhuǎn)子磁鏈實(shí)際幅值。

可選的，所述測(cè)量電機(jī)的三相定子實(shí)際電流，對(duì)所述三相定子實(shí)際電流作坐標(biāo)變換得到空間矢量αβ電流分量，包括：

利用電流傳感器測(cè)量電機(jī)的三相定子實(shí)際電流；或者，采用ＤＣ總線單電阻電流采樣的方式來(lái)檢測(cè)三相定子實(shí)際電流；

利用Ｃｌａｒｋ變換矩陣對(duì)所述三相定子實(shí)際電流進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到空間矢量αβ電流分量。

可選的，所述檢測(cè)電機(jī)的三相定子實(shí)際電壓，對(duì)所述三相定子實(shí)際電壓作坐標(biāo)變換得到空間矢量αβ電壓分量，包括：

利用定子電壓的重構(gòu)方法計(jì)算得到三相定子實(shí)際電壓；

利用Ｃｌａｒｋ變換矩陣對(duì)所述三相定子實(shí)際電壓進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到空間矢量αβ電壓分量。

可選的，所述計(jì)算所述轉(zhuǎn)子磁鏈實(shí)際幅值與轉(zhuǎn)子磁鏈給定幅值之間的差值，對(duì)所述差值進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)處理，得到電機(jī)的當(dāng)前互感參數(shù)，包括：　

對(duì)所述轉(zhuǎn)子磁鏈實(shí)際幅值和轉(zhuǎn)子磁鏈給定幅值做減法處理得到差值；

利用比例積分調(diào)節(jié)器對(duì)所述差值做調(diào)節(jié)處理得到調(diào)解值；

計(jì)算所述調(diào)解值與電機(jī)辨識(shí)前互感值之間的和值，將所述和值作為電機(jī)當(dāng)前的互感值。

第二方面，本發(fā)明提供了一種異步電機(jī)互感參數(shù)辨識(shí)裝置，所述裝置包括：

轉(zhuǎn)子磁鏈實(shí)際幅值計(jì)算單元，用于利用轉(zhuǎn)子磁鏈電壓模型計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鏈實(shí)際幅值；

互感參數(shù)計(jì)算單元，用于計(jì)算所述轉(zhuǎn)子磁鏈實(shí)際幅值與轉(zhuǎn)子磁鏈給定幅值之間的差值，對(duì)所述差值進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)處理，得到電機(jī)當(dāng)前的互感值?！?/p>

可選的，所述轉(zhuǎn)子磁鏈實(shí)際幅值計(jì)算單元，包括：

電流測(cè)量模塊，用于測(cè)量電機(jī)的三相定子實(shí)際電流，對(duì)所述三相定子實(shí)際電流作坐標(biāo)變換得到空間矢量αβ電流分量；

電壓測(cè)量模塊，用于測(cè)量電機(jī)的三相定子實(shí)際電壓，對(duì)所述三相定子實(shí)際電壓作坐標(biāo)變換得到空間矢量αβ電壓分量；