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1、第卷第期电工技术学报年月一种无测速定子磁链观测器的研究陈甫中国科学院遥感卫星地面站,,摘要磁链观测在磁场定向控制方法中有着举足轻重的作用直接转矩控制依赖定子磁链的,,。。观测由于观测模型不需要测速器相对于是有优势的在使用模型时只受定子电阻,一个量影响,。。尤其是在低速时的偏差起很大的作用本文讨论了近期提出的一种定子磁链辨识,,,一些仿真工作说明了分析的方法完善了它的理论基础将它和其他几种方法作了比较并做了。正确性关键词直接转矩控制定子磁链观测器自适应控制中图分类号田’’,一,,乳,器调制器产生的延迟被最大限度地减小引言,,了系统
2、的转矩响应比矢量控制都要好一些而且,年代磁场定向原理的提出使得交流传动如,果对速度的精度要求不是很高那么可以省去速的矢量控制技术理论上可以达到与直流传动相近的。度传感器但也有它的局限性要使用定、。静动态性能然而在实际上由于转子磁链难以准。—子电阻来估算定子磁链定子电阻会随着温度和电,,确观测系统特性受电动机参数的影响较大以及,流频率的变化而变化在低速时会极大地影响控制,矢量旋转变换等给系统带来的复杂性的提高使得。器的性能如果实现了定子电阻的在线参数自适。实际的控制效果难以达到理论分析的结果这是矢,。应则系统低速性能得到明显改善,
3、。’量控制技术在实践上的不足之处〔〕年德国,近年来许多文献给出了多种定子磁链自适应鲁尔大学的叩教授首次提出了直接转矩,观测方法它们都在不同角度上解决了一定的问,控制之后以该方法为基础涌现了许多优秀的论。题本文针对一种不需要速度传感器的单变量自适。文,,应模型进行了深入的分析指出了它理论上的一,在直接转矩控制方法中磁链和转矩由滞环控些不足之处,并提出了修改意见。制,系统用优化的开关控制器代替了调制陈甫年生,,目前在中国科学院遥感卫,年在天津大学获得工学学士学位星地面站攻读硕士学位近期的研究兴趣包括自动控、。制图像处理第卷第期陈甫一
4、种无测速定子磁链观测器的研究,只、电流的幅值⋯和电动机的定子电感转子电直接转矩控制定子磁链观测模型、,、感定转子互感有关而与定子电阻转子。直接转矩控制所使用的磁链模型是定子磁链的电阻和电机的转速。无关,。,,,模型结构如图它的参数少不易受电动机参证明利用空间矢量模型分析如图所示,,、,数的影响但因包含着开环积分环节使它的使用受定转子磁链交角为定子磁链与定子电流之间交,。。到限制因此需要进行改进角为月。巴一甲图磁链模型图空间矢量模型根据电动机模型可以得到两个转矩表达式磁链自适应观测方法少,了、勺白,、产户、,⋯月针对直接转矩控制中
5、的定子磁链观测中的参数少,⋯少二,,自适应问题近年来国内外发表了许多篇论文从各口。个不同角度提出了解决方案如文献」中的混合,可将空间矢量的坐标轴设在转子磁链上得磁链模型自适应观测器,文献「中提出的正定误‘少。丁万丁飞差模型基础上的参数调整算法都有其重要的作用,式中定但两者都需要测速器前者的运用条件使系统要做子电流在转子磁链方向上的投影,—转子的时间常数频繁的高低速之间的切换后者是个多变量的自适。,—,应算法要求系统充分激励文献【中提出的基从中可以看出转子磁链的幅值和分解到转子怜,于模型以为参考的单变量自适应系统则可磁链方向上的定
6、子电流分量之间是个惯性传函,。,以不需要测速器且在系统稳定运行时也能跟踪定关系因而在电动机的磁链的幅值恒定时定子电,。、、,子电阻的变化保证磁链观测的准确流定子磁链转子磁链的空间矢量相对静止这时,,文献〕都提到可以通过系统的力矩给定不起作用有以下等式‘’’,。毛和定子磁链给定少来计算电流参考从而召作,为自适应定子电阻的依据但都未提出如何计又根据定子磁链和转子磁链的关系‘,,算只是通过仿真求得一组值来确定一个对于伞一,二乒,会特定电动机的表格通过插值的办法来表示这一非。,‘、少‘、可以得出以下三角余弦关系线性关系这里缺少理论的分析
7、来表明’,、之间的函数关系未确定电动机参数对该函数关·‘·‘“’一伞十少一“少乎。,兹式系的影响在实践上对每一台电动机在运用该方法,。时都需要测定函数曲线这是很不方便的其实对磁其中折算到定子侧的定转子总漏感为链和转矩关系的进一步分析可以得到以下的解析结恤,、卫。果口门生立一定义直接转矩传动系统中当电机定子磁链、、、,综合式式式式得到一个四元的幅值和电机发出的转矩都达到定值并稳定在该值,。、、、。方程组未知数为月少考察这个方程,。时称电机处于转矩磁链稳态,,、、,,组只和电动机参数中的有关是转矩定理感应电动机处于转矩磁链稳态下定子
8、电工技术学报年月、,,,,,。给定定子磁链给定少的函数记为沿着方向导数为的方向前进遍历该曲线上的点。。少证毕该函数关系,没有简单的表达式但可以用数值。、、、方法求近似解在式式式式中消,去未知数少可得三元方程组伞月一叮一。一月、「一,解,·‘“十声梦’月,式」毛伞
