一种新颖的异步感应电机速度追踪起动方法技术

本发明专利技术公开了一种新颖的异步感应电机速度追踪起动方法，本发明专利技术通过主动施加激励的方式，可以在变频器再次驱动异步感应电机运行的过程中，实时估算出异步感应电机的转速信息，以便于变频器稳定控制异步感应电机实现异步感应电机带速再运行的平滑起动，通过其方法设计，能够在异步感应电机意外断电而变频器再次驱动电机运行时，有效防止异步感应电机的实际转速信息无法获取而导致变频器出现过电流或过电压的异常故障的情况发生，为异步感应电机的使用提供了良好的安全保障。的使用提供了良好的安全保障。的使用提供了良好的安全保障。

【技术实现步骤摘要】
一种新颖的异步感应电机速度追踪起动方法


[0001]本专利技术属于电机控制
，特别是涉及一种新颖的异步感应电机速度追踪起动方法。

技术介绍

[0002]异步感应电机因结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、坚固耐用等特性广泛应用于各种生产机械场合，主要控制方式为VF开环控制，电机无需安装速度传感器，简单实用，鲁棒性强。
[0003]由于某些特殊原因，如电机运行过程中工厂突然断电等，而电机转子或负载惯量又较大时，变频器再次驱动电机运行之前，电机转子可能处于高速旋转状态。由于电机转子处于自由滑行状态，其定子侧电气物理量与转速没有相关联系，此时如果需要重新控制电机必须先获取电机的实际转速，否则，变频器会出现过电流或过电压等异常故障情况。对于VF等开环控制方式，电机未安装编码器，转速信息无法获取，为此我们提出了一种新颖的异步感应电机速度追踪起动方法解决上述问题。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种新颖的异步感应电机速度追踪起动方法，避免了由于电机未安装编码器，转速信息无法获取，所以在变频器再次驱动电机运行，不能获取电机的实际转速，导致变频器会出现过电流或过电压等异常故障情况的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种新颖的异步感应电机速度追踪起动方法，包括以下步骤：
[0006]S1、变频器再次驱动异步感应电机时，变频器一旦接收到运行命令，以电机U相轴线作为转子磁链定向角，并通过公式计算电流环的目标值控制变频器发出电压。
[0007]S2、采样电机三相电流，并按上述步骤S1中的磁链定向角将电流变换到dq坐标轴上的反馈电流i
d_fdb
、i
q_fdb
。
[0008]S3、将dq坐标轴上的反馈电流与参考电流作差求得暂态电流。
[0009]S4、对暂态电流作下式处理：
[0010]i
pll
＝i
’
q_fdb
cos(θ1)
‑
i
’
d_fdb
sin(θ1)。
[0011]S5、用锁相环原理将步骤S4中公式计算结果与0进行比较，所得误差经PI调节器计算并限幅处理后得到转子速度瞬态量，将该速度积分得到角度θ1用于步骤S4的计算，调节器输出结果即为实时电机转速ω
r
。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤S1中，所用公式为
[0013][0014]式中：i
d_ref
、i
q_ref
分别为旋转坐标系d、q轴电流，I0为异步感应电机空载电流幅值。
[0015]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤S2中，其暂态过程表达式为
[0016][0017]式中：I
x
为纹波电流的初始幅值，τ为纹波电流的衰减时间常数，θ0为纹波电流的初始相位，ω
r
为电机转子角速度。
[0018]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤S3中，将dq坐标轴上的反馈电流与参考电流作差求得暂态电流的公式为：
[0019][0020]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤S5中，计算经过几次调节后，在i
pll
稳定在零值附近时，再确定调节器的输出结果。
[0021]与现有技术相比，本专利技术能达到的有益效果是：
[0022]本专利技术通过主动施加激励的方式，可以在变频器再次驱动异步感应电机运行的过程中，实时估算出异步感应电机的转速信息，以便于变频器稳定控制异步感应电机实现异步感应电机带速再运行的平滑起动，通过其方法设计，能够在异步感应电机意外断电而变频器再次驱动电机运行时，有效防止异步感应电机的实际转速信息无法获取而导致变频器出现过电流或过电压的异常故障的情况发生，为异步感应电机的使用提供了良好的安全保障。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的电机U相轴线示意图；
[0024]图2为本专利技术的电流波示意图；
[0025]图3为本专利技术的步骤5计算示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术实现的技术手段；创作特征；达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术，但下述实施例仅仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料；试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0027]实施例
[0028]如图1
‑
图3所示的一种新颖的异步感应电机速度追踪起动方法，包括以下步骤：
[0029]S1、变频器再次驱动异步感应电机时，变频器一旦接收到运行命令，以电机U相轴线(即电机0度)作为转子磁链定向角，并通过公式计算电流环的目标值控制变频器发出电压。
[0030]S2、采样电机三相电流，并按上述步骤S1中的磁链定向角将电流变换到dq坐标轴上的反馈电流i
d_fdb
、i
q_fdb
。
[0031]S3、将dq坐标轴上的反馈电流与参考电流作差求得暂态电流。
[0032]S4、对暂态电流作下式处理：
[0033]i
pll
＝i'
q_fdb
cos(θ1)
‑
i
’
d_fdb
sin(θ1)。
[0034]S5、用锁相环原理将步骤S4中公式计算结果与0进行比较，所得误差经PI调节器计算并限幅处理后得到转子速度瞬态量，将该速度积分得到角度θ1用于步骤S4的计算，调节器输出结果即为实时电机转速ω
r
。
[0035]步骤S1中，所用公式为
[0036][0037]式中：i
d_ref
、i
q_ref
分别为旋转坐标系d、q轴电流，I0为异步感应电机空载电流幅值。
[0038]步骤S2中，其暂态过程表达式为
[0039][0040]式中：I
x
为纹波电流的初始幅值，τ为纹波电流的衰减时间常数，θ0为纹波电流的初始相位，ω
r
为电机转子角速度。
[0041]步骤S3中，将dq坐标轴上的反馈电流与参考电流作差求得暂态电流的公式为：
[0042][0043]步骤S5中，计算经过几次调节后，在i
pll
稳定在零值附近时，再确定调节器的输出结果。
[0044]以上显示和描述了本专利技术的基本原理；主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本专利技术的优选例，并不用来限制本专利技术，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新颖的异步感应电机速度追踪起动方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、变频器再次驱动异步感应电机时，变频器一旦接收到运行命令，以电机U相轴线作为转子磁链定向角，并通过公式计算电流环的目标值控制变频器发出电压；S2、采样电机三相电流，并按上述步骤S1中的磁链定向角将电流变换到dq坐标轴上的反馈电流i
d_fdb
、i
q_fdb
；S3、将dq坐标轴上的反馈电流与参考电流作差求得暂态电流；S4、对暂态电流作下式处理：i
pll
＝i
’
q_fdb
cos(θ1)
‑
i
’
d_fdb
sin(θ1)；S5、用锁相环原理将步骤S4中公式计算结果与0进行比较，所得误差经PI调节器计算并限幅处理后得到转子速度瞬态量，将该速度积分得到角度θ1用于步骤S4的计算，调节器输出结果即为实时电机转速ω
r

【专利技术属性】
技术研发人员：凌星，
申请(专利权)人：江苏吉泰科电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：