交流异步电机参数辨识研究

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1、交流异步电机参数辨识研究ResearchonParametersIdentificationofAsynchronousMotor作者姓名：王晓龙专业名称：无线电物理指导教师：龚依民教授学位类别：理学硕士答辩日期：2015年6月5日交流异步电机参数辨识研究摘要异步电机传动系统的控制与估计是一个跟大的研究课题，近年来该领域的技术有了较大的进步。矢量控制算法的出现具有划时代的意义，它让异步电机可以像他励直流电动机那样进行控制，从而使得交流电机可以实现高性能控制。矢量控制中磁链的估算是关键，然而这种磁链估算的精确度却受到异步电机参

2、数变化的影响。本文重点对异步电机静态和动态参数辨识进行了研究。首先我们讨论了异步电机的工作原理以及坐标变换的原理，这些都是异步电机矢量控制的理论基础。由于异步电机在三相静止坐标系下的数学方程特别复杂，所以我们利用坐标变换将其变换到两相坐标系下，这样可以对复杂的数学方程进行化简。然后又利用MATLAB中的SIMULINK组件搭建了异步电机矢量控制的模型。为下面参数辨识打下基础。传统异步电机静态参数辨识方法就是空载和堵转实验，空载实验使电机转速接近同步转速，得到电机的铁损、机械损耗、励磁参数等信息。堵转实验是通过外部设备将电机转

3、轴卡住使得电机转速为零，能得到电机的转子电阻、电感等信息。传统的方法需要外部设备，并不是所有场合都适合。本文提出一种新方法，通过分析异步电机T型等效电路，基于电压矢量控制系统，通过控制逆变器的开关及开关频率，注入不同频率的电压或电流信号，模拟出空载和堵转实验，采集并分析反馈的电压和电流信号，即可完成异步电机静态参数的辨识，简单高效。然而异步电机参数不是一成不变的，会随外界条件的变化而变化。通过分析电压型和电流型磁链观测器，我们发现，电机参数变化是不容忽视的，因此我们要进行电机参数的在线辨识。本文采用的是模型参考自适应的动态参

4、数辨识方法，第一种是基于转子磁链模型的方法，利用的是电压磁链观测器与转子电阻阻值无关作为参考模型，电流型磁链观测器与转子电阻阻值有关作为可调模型，搭建了仿真模型，分析磁链估算的幅值和角度，证明了该方法对于参数在线辨识很有效。第二种方法是基于无功功率的参数辨识，本文同样搭建了仿真模型，分析仿真结果，该方法同样有效。关键词：异步电机；参数辨识；矢量控制IResearchonParametersIdentificationofAsynchronousMotorAbstractThecontrolandestimationofind

5、uctionmotordrivesconstituteavastsubject,andthetechnologyhasfurtheradvancedinrecentyears.Inductionmotordriveswithcage-typemachineshavebeentheworkhorsesinindustry.Aninductionmotorcanbecontrolledlikeaseparatelyexciteddcmotor,broughtarenaissanceinthehigh-performancecon

6、trolofacdrives.Fluxestimationisthekeyofvectorcontrol.However,theestimationaccuracyisaffectedbythemachineparametersvariation.Thisessayfocusesonthestudyofasynchronousmotorstaticanddynamicparameteridentification.Firstly,wediscussedtheworkingprincipleofasynchronousmoto

7、r.Throughcoordinatetransformation,wetransformthemotormathematicalequationfromthree-phasestaticcoordinatesystemtotwo-phasecoordinates.WesetupamodelforthemotorvectorcontrolbytheSIMULINKofMATLABtools.Thismodellaysagoodfoundationforthefollowingparameteridentification.T

8、raditionalstaticparameteridentificationmethodisno-loadtestandlocked-rotortest.No-loadtestmakesthemotorspeedtosynchronousspeed,andgetsthemotoriron