基于气隙转矩法的感应电动机效率在线估计

《基于气隙转矩法的感应电动机效率在线估计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、工程硕士学位论文基于气隙转矩法的感应电动机效率在线估计作者姓名易洋工程领域电气工程校内指导教师樊利民副教授校外指导教师赵富强高级工程师所在学院电力学院论文提交日期2018年3月On-lineEfficiencyEstimationofInductionMotorBasedonAir-gapTorqueMethodADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YiYangSupervisor：AssociateProf.FanLiminSouthChina

2、UniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM343学校代号：10561学号：201521011807华南理工大学硕士学位论文基于气隙转矩法的感应电动机效率在线估计作者姓名：易洋指导教师姓名、职称：樊利民、副教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：电气工程论文形式：□产品研发□工程设计■应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：节能新技术论文提交日期：2018年3月23日论文答辩日期：2018年3月17日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席

3、：蔡延光委员：杨向宇刘永强陈渊睿赵世伟摘要电机及其系统消耗了大部分的工业用电，具有巨大的节能潜力，对节能减排具有重大意义。为了对企业电机系统进行科学合理的节能改造，必须对电机系统的运行效率进行实时在线估计，有针对性的提出相应节能措施，达到节能降耗的目的。本文针对基于气隙转矩法的感应电动机效率在线估计进行了一定的研究。首先介绍了多种传统电动机效率测试方法，分析对比其用在效率在线估计上的特点，指出不管何种方法都不能兼顾准确度和非侵入度的要求。接着详细介绍了气隙转矩法的原理，分析表明，它是最适于现场条件下的效率估计方

4、法。由气隙转矩法可知，求取电机效率需要解决三方面问题。其一是定子电阻辨识，其二是电机转速辨识，其三是负载杂散损耗与机械损耗的确定。针对定子电阻辨识，本文采用了递推最小二乘法来实现。通过推导感应电动机基于两相静止坐标系下的最小二乘形式的状态方程，并以此在MATLAB里编程进行仿真分析，验证了该方案的可行性。对于转速的辨识，本文采用转子槽谐波法，通过采集电机机端电流，对其进行双峰插值加布莱克曼窗函数的快速傅里叶分析，提取转子槽谐波频率求出转子转速。对750W风机在不同电压等级下的转速实测值与槽谐波辨识值进行对比分析

5、，验证了槽谐波法的准确性。在确定负载杂散损耗与机械损耗的问题上，本文首先介绍了几种现行国际标准及我国国家标准给定的试验测定方法，分析表明这些方法都是相对复杂和困难的，且不适合现场运行的电机系统。本文采取按照输入功率的3%估算负载杂散损耗与机械损耗之和的方式，并结合定子电阻、转子转速辨识搭建电机效率在线估计仿真模型。最后在实验室通过电机拖动综合实验，对100W的三相鼠笼电动机进行了转速、转矩以及效率的测定。对比分析仿真及实验结果，验证本文采用气隙转矩法进行电机效率在线估计的正确性与可行性。关键词：电机效率；最小二

6、乘法；槽谐波法；在线估计IAbstractMotoranditssystemconsumemostoftheindustrialelectricity,soithashugeenergysavingpotentialandplaysagreatroleonenergysavingandemissionreduction.Inordertosaveenergyandimprovethemotorsystemoftheenterprisescientificallyandreasonably,theoperatio

7、nstateofmotorsystemmustbeon-linedmonitored,bywhichwecouldputforwardenergysavingmeasuresbasedondifferentsituationtoachievethepurposeofsavingenergyandreducingconsumption.Inthispaper,theefficiencyonlineestimationoftheinductionmotorbasedontheairgaptorquemethodis

8、studied.First,severalconventionalefficiencytestingmethodsformotorareintroduced,thencharacteristicsofeachmethodinonlineefficiencyestimationarecomparativelyanalyzed.Conclusionshowsthatnoneofsuchme