System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 异步电机的带速启动方法、系统、设备及存储介质技术方案_技高网

异步电机的带速启动方法、系统、设备及存储介质技术方案

技术编号:39962992 阅读:20 留言:0更新日期:2024-01-09 00:11
本申请公开了一种异步电机的带速启动方法、系统、设备及存储介质,应用于电机控制技术领域,包括:向正在自由旋转的异步电机通入电流;判断检测出的转子反电动势的d轴分量是否为0;如果是,则基于转子反电动势的q轴分量确定出异步电机的转速;否则对转子反电动势的d轴分量进行反馈调节,直到转子反电动势的d轴分量为0时,基于转子反电动势的q轴分量确定出异步电机的转速;将确定出的异步电机的转速作为初始转速,并基于正常运行模式进行异步电机的控制。应用本申请的方案,可以准确地确定出异步电机的转速,有效地避免了启动过程中出现的定子电流过流、直流侧母线电压过压等异常情况,并且方案流程并不复杂,便于应用,通用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机控制,特别是涉及一种异步电机的带速启动方法、系统、设备及存储介质


技术介绍

1、近年来,变频器广泛应用于各行业的风机、泵类等设备中,在降低能耗、改善电能质量等方面起着重要的作用。变频器除了有正常运行的性能要求之外,对于不正常运行工况也要有应对方案。实际应用中,由于外部的作用,风机等设备启动前会处于自由旋转的情况。此外,特别是一些大型设备,由于突然停电、变频器故障等原因会造成自由停机,由于这些设备惯量较大,等电机完全停稳需要几十分钟甚至几个小时的时间。

2、对此,为了能够快速启动正在旋转的电机,需要获取电机当前的转速,以防止启动过程中出现变频器定子电流过流,或者直流侧母线电压过压等异常情况,因此,需要变频器具有“转速追踪”功能。

3、例如目前的一种变频器,可以先输出设定频率的电流,再根据变频器的输出频率,计算电机的v/f曲线的电压值,当变频器的输出电压大于或等于v/f曲线的电压值,则保持变频器的输出电压和输出频率不变,并结束搜索。如果变频器的输出电压小于v/f曲线的电压值,则改变设定频率重新执行上述流程,这样的方案中,如果需要得到较为精确的电机速度,需要设置较小的搜索步长,使得搜索时间很长。并且该方案中只能根据设定频率的方向进行搜索,若搜索的频率方向与电机方向相反,则不能搜索到电机的速度。

4、目前的这类变频器的转速追踪功能,误差通常较大,并且部分方案执行时较为复杂,耗时也较长,不利于快速、可靠地完成正在旋转的电机的启动。

5、综上所述,如何快速、有效地实现正在旋转的电机的启动,并且避免启动过程中出现变频器定子电流过流,或者直流侧母线电压过压等异常情况,是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种异步电机的带速启动方法、系统、设备及存储介质,以快速、有效地实现正在旋转的电机的启动,并且避免启动过程中出现变频器定子电流过流,或者直流侧母线电压过压等异常情况。

2、第一方面,本专利技术提供了一种异步电机的带速启动方法,包括:

3、向正在自由旋转的异步电机通入电流以使得所述异步电机产生转子反电动势;

4、检测出所述异步电机的转子反电动势的d轴分量和q轴分量;

5、判断所述转子反电动势的d轴分量是否为0;

6、如果是,则基于所述转子反电动势的q轴分量确定出所述异步电机的转速;

7、如果否,则对所述转子反电动势的d轴分量进行反馈调节,直到所述转子反电动势的d轴分量为0时,基于所述转子反电动势的q轴分量确定出所述异步电机的转速;

8、将确定出的所述异步电机的转速作为初始转速,并基于正常运行模式进行所述异步电机的控制。

9、在一种实施方式中,所述向正在自由旋转的异步电机通入电流以使得所述异步电机产生转子反电动势,包括:

10、向正在自由旋转的异步电机通入直流电流,以使得所述异步电机产生转子反电动势。

11、在一种实施方式中,所述向正在自由旋转的异步电机通入直流电流,以使得所述异步电机产生转子反电动势,包括:

12、对正在自由旋转的异步电机采用转子磁场定向控制;

13、获取励磁电流参考值对应的预设额定空载电流值;

14、获取转矩电流参考值对应的预设电流值;

15、根据所述预设额定空载电流值和所述预设电流值进行励磁电流和转矩电流的双电流的闭环调节,以向正在自由旋转的异步电机通入直流电流,使得所述异步电机产生转子反电动势。

16、在一种实施方式中,还包括:

17、在进入正常运行模式之前,设置转矩指令为第一指令,以使得所述异步电机的定子角频率与所述异步电机的转子角频率之间的误差在预设误差范围内。

18、在一种实施方式中,所述基于所述转子反电动势的q轴分量确定出所述异步电机的转速,包括:

19、根据转子反电动势的q轴分量和转子磁链幅值确定出定子角频率;

20、根据所述定子角频率确定所述异步电机的转速。

21、在一种实施方式中,所述根据转子反电动势的q轴分量和转子磁链幅值确定出定子角频率,包括:

22、确定出简化前的转子反电动势方程,并在忽略所述转子反电动势方程中的微分项后,得到简化后的转子反电动势方程;

23、根据所述简化后的转子反电动势方程中的转子反电动势的q轴分量和转子磁链幅值,确定出定子角频率;

24、其中,所述简化前的转子反电动势方程表示为:

25、

26、在忽略微分项后,得到简化后的转子反电动势方程表示为:

27、

28、当转子反电动势的d轴分量等于0时,ψrq=0,且转子反电动势方程满足:

29、

30、其中,erd为所述转子反电动势的d轴分量,erq为所述转子反电动势的q轴分量,usd为定子电压的d轴分量,usq为定子电压的q轴分量,rs为定子电阻,isd为定子电流的d轴分量,isq为定子电流的q轴分量,lσ为漏感系数,ψrd为转子磁链幅值的d轴分量,ψrq为转子磁链幅值的q轴分量,ωs为定子角频率。

31、在一种实施方式中,所述对所述转子反电动势的d轴分量进行反馈调节,包括

32、在预设了pi反馈控制的比例系数和积分系数之后,基于pi反馈控制的方式,将转子反电动势的d轴分量为0作为pi反馈控制的调节目标,将转子反电动势的d轴分量的实际值作为pi反馈控制的反馈量,对所述转子反电动势的d轴分量进行反馈调节。

33、第二方面,本专利技术还提供了一种异步电机的带速启动系统,包括:

34、电流输入模块,用于向正在自由旋转的异步电机通入电流以使得所述异步电机产生转子反电动势;

35、转子反电动势检测模块,用于检测出所述异步电机的转子反电动势的d轴分量和q轴分量;

36、判断模块,用于判断所述转子反电动势的d轴分量是否为0;

37、如果是,则触发第一执行模块,所述第一执行模块用于基于所述转子反电动势的q轴分量确定出所述异步电机的转速;

38、如果否,则触发第二执行模块,所述第二执行模块用于对所述转子反电动势的d轴分量进行反馈调节,直到所述转子反电动势的d轴分量为0时,基于所述转子反电动势的q轴分量确定出所述异步电机的转速;

39、正常运行模块,用于将确定出的所述异步电机的转速作为初始转速,并基于正常运行模式进行所述异步电机的控制。

40、第三方面,本专利技术还提供了一种异步电机的带速启动设备,包括:

41、存储器,用于存储计算机程序;

42、处理器,用于执行所述计算机程序以实现如上述所述的异步电机的带速启动方法的步骤。

43、第四方面,本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种异步电机的带速启动方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的异步电机的带速启动方法,其特征在于,所述向正在自由旋转的异步电机通入电流以使得所述异步电机产生转子反电动势,包括:

3.根据权利要求2所述的异步电机的带速启动方法,其特征在于,所述向正在自由旋转的异步电机通入直流电流,以使得所述异步电机产生转子反电动势,包括:

4.根据权利要求1所述的异步电机的带速启动方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求1至4中任一项所述的异步电机的带速启动方法,其特征在于,所述基于所述转子反电动势的q轴分量确定出所述异步电机的转速,包括:

6.根据权利要求5所述的异步电机的带速启动方法,其特征在于,所述根据转子反电动势的q轴分量和转子磁链幅值确定出定子角频率,包括:

7.根据权利要求1至4任一项所述的异步电机的带速启动方法,其特征在于,所述对所述转子反电动势的d轴分量进行反馈调节,包括

8.一种异步电机的带速启动系统,其特征在于,包括:

9.一种异步电机的带速启动设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的异步电机的带速启动方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种异步电机的带速启动方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的异步电机的带速启动方法,其特征在于,所述向正在自由旋转的异步电机通入电流以使得所述异步电机产生转子反电动势,包括:

3.根据权利要求2所述的异步电机的带速启动方法,其特征在于,所述向正在自由旋转的异步电机通入直流电流,以使得所述异步电机产生转子反电动势,包括:

4.根据权利要求1所述的异步电机的带速启动方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求1至4中任一项所述的异步电机的带速启动方法,其特征在于,所述基于所述转子反电动势的q轴分量确定出所述异步电机的转速,包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋玉华沈文王二峰高瞻吴轩钦
申请(专利权)人:深圳市英威腾电气股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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