專利名稱：一種基于矢量控制的感應(yīng)電機電流失控預(yù)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于交流感應(yīng)電機及其控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種矢量控制情況下，感應(yīng)電機電流失控的預(yù)測方法。
背景技術(shù)：
交流電機變頻調(diào)速方法主要包括開環(huán)V/f調(diào)速和閉環(huán)調(diào)速，閉環(huán)調(diào)速又被稱為矢量控制方法，具體包含間接轉(zhuǎn)子磁場定向、直接轉(zhuǎn)子磁場定向、直接定子磁場定向等。其中間接轉(zhuǎn)子磁場定向由于需要的硬件少，控制性能高而得到廣泛的應(yīng)用。感應(yīng)電機間接轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制的原理為將旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系建立在轉(zhuǎn)子磁場方向上，并通過該坐標(biāo)，將定子電流分解為轉(zhuǎn)矩電流(q軸電流)和勵磁電流(d軸電流)分量，實際輸出轉(zhuǎn)矩大小與轉(zhuǎn)矩電流和勵磁電流的乘積成線性關(guān)系。感應(yīng)電機矢量控制系統(tǒng)包含兩個電流調(diào)節(jié)器，分別是q軸電流調(diào)節(jié)器和d軸電流調(diào)節(jié)器，由于d/q軸電流之間存在交叉耦合，使得常規(guī)的PI調(diào)節(jié)器帶寬會隨著電流頻率的提高而下降，并且當(dāng)電機轉(zhuǎn)速較高時，由于反電動勢的不斷升高，使得d/q軸電流調(diào)節(jié)器更易飽和，因此，電流調(diào)節(jié)器可能難以達到設(shè)計要求，從而導(dǎo)致電流失控，甚至損壞功率裝置和電機。因此，有必要對感應(yīng)電機電流失控進行預(yù)測，以便在失控前采取措施，避免由于電流失控而導(dǎo)致的功率裝置和電機的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種更快速的感應(yīng)電機電流失控的預(yù)測方法，根據(jù)電機的電壓裕度、電氣參數(shù)以及設(shè)定地穩(wěn)定裕度閥置，對電流失控的情況進行預(yù)測。

一種基于矢量控制的感應(yīng)電機電流失控預(yù)測方法，具體為單PWM周期內(nèi)對兩相電流多次采樣，并對采樣電流進行d/q軸解耦，得到d軸電流ids和q軸電流U ;計算d軸電流ids與d軸電流給定值匕之間的偏差Δ ids, q軸電流iqs與q軸電流給定值ζ之間的偏差A(yù)iqs;依據(jù)電機電氣參數(shù)和電機模型，計算當(dāng)前電壓裕度下，d軸電流允許變化范圍Λ i ’ ds和q軸電流允許變化范圍Λ i ’ qs ;計算I Λ ids I與I Λ i ' ds I之間的差值Λ id,及I Λ iqs I和I Λ i ' qs |之間的差值
Aiq ;若差值A(chǔ)id小于d軸電流失控閥值A(chǔ)d，則說明d軸電流失控，若差值A(chǔ)iq小于q軸電流失控閥值△ q，則說明q軸電流失控。進一步地,還計算Ydtl = λ d ( Δ id- Δ d) + λ q ( Δ iq- Δ q) , O < Ad^ 1,0 < λ q < 1，若Ydq < 0，則說明電流調(diào)節(jié)器失控。進一步地，d軸電流允許變化范圍Λ i ’ ds和q軸電流允許變化范圍Λ i ’ qs的計算方法為
權(quán)利要求
1.一種基于矢量控制的感應(yīng)電機電流失控預(yù)測方法，具體為 單PWM周期內(nèi)對兩相電流多次采樣，對采樣電流進行d/q軸解耦，得到d軸電流ids和q軸電流; 計算d軸電流ids與d軸電流給定值/之間的偏差Δ ids, q軸電流iqs與q軸電流給定值ζ之間的偏差A(yù)iqs; 依據(jù)電機電氣參數(shù)和電機模型，計算當(dāng)前電壓裕度下，d軸電流允許變化范圍△ i ’ ds和q軸電流允許變化范圍Λ i’ qs ; 計算I AidsI與I Ai' ds|之間的差值Λ id，及I AiqsI和I Ai’ qs|之間的差值A(chǔ)iq; 若差值Δ id小于d軸電流失控閥值A(chǔ)d,則說明d軸電流失控,若差值A(chǔ)iq小于q軸電流失控閥值△ q，則說明q軸電流失控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電機電流失控預(yù)測方法，其特征在于，還計算綜合判定值 Ydq= AZAid-AcO + AjAifAq)，。< λ d ≤ 1,0 < λ q≤ 1，若 Ydq < 0，則說明電流調(diào)節(jié)器失控。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感應(yīng)電機電流失控預(yù)測方法，其特征在于，d軸電流允許變化范圍Λ i’ ds和q軸電流允許變化范圍Λ i’ qs的計算方法為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于矢量控制的感應(yīng)電機電流失控預(yù)測方法，具體為單PWM周期內(nèi)對兩相電流多次采用，并進行d/q軸解耦，得到d/q軸下的電流ids和iqs；計算ids和iqs與d/q軸電流給定值之間的偏差Δids和Δiqs；依據(jù)電機電氣參數(shù)和電機模型，計算當(dāng)前電壓裕度下，d/q軸電流允許變化范圍Δi’ds和Δi’qs；比較Δids和Δi’ds以及Δiqs和Δi’qs之間的大小，并與d/q軸電流的電流失控閥值Δd和Δq相比較，從而預(yù)測電流是否會失控。本發(fā)明綜合考慮電流調(diào)節(jié)器飽和程度、電壓使用裕度和電機自身的電氣特性，給出了電流可能失控的預(yù)測方法，顯著提升電機和驅(qū)動裝置運行的可靠性，避免由于過流而導(dǎo)致的功率裝置或電機損壞。
文檔編號H02P21/14GK103051279SQ20121055458
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者劉洋 申請人:華中科技大學(xué)