异步电机速度自适应磁链观测器研究

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1、ELECTRICDRIVE2O12Vo1．42No．10电气传动2012年第42卷第10期异步电机速度自适应磁链观测器的研究欧阳羿。(1．中国科学院电工研究所，北京100190；2．中国科学院研究生院，北京100049)摘要：针对异步电机速度自适应磁链观测器在高速弱磁运行下的特点提出了新的磁链观测器配置方法，克服了传统配置方法下磁链观测器离散后在高速下出现的振荡现象，解决了弱磁条件下速度估计环节增益下降的问题，保证了磁链观测器对转子速度的准确估计和对转子磁链位置的准确观测，验证了异步电机无速度传感器控制在电动汽车应用中高速运行下的可行性。关键词：

2、异步电机；速度自适应；弱磁；磁链观测中图分类号：TM346文献标识码：AResearchofSpeedAdaptiveFluxObserverofInductionMotorUnderFieldWeakeningCondition0UYANGYi，(1．InstituteofElectricalEngineering，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China；2．GraduateUniversity，ChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstr

3、act：AccordingtOthecharactersofspeedadaptivefluxobserverofinductionmotorunderthehighspeedfieldweakeningoperation，aconfigurationmethodforthisobserverwasproposed．Thismethodover—comestheoscillationsituationofobserverwhentheconventionalconfigurationmethodisadoptedinthehighspeedope

4、ration；italsosolvesthegaindecreasingproblemofspeedestimatorwhenfieldweakeningapplied．Theproposedmethodguaranteesthepreciseestimationofrotorspeedandexactobservingofrotorflux．ThepossibilityofsensorlesscontrolofinductionmotorappliedintheHEV／EVinhighspeedoperationwasverifiedviath

5、etest．Keywords：inductionmotor；speedadaptive；fieldweakening；fluxobserver测电机特征值k倍位置(忌>1)，以提高观测器的1引言响应速度[1]，这种配置方式也不能满足电机高在无速度传感器电机控制过去的研究中，大速运行的需要；将速度自适应磁链观测器配置为部分的研究集中在电机低速运行时如何取得稳定电压磁链模型，尽管能在高速下获得较好特性，但精确的转矩或速度控制，而高速下电机运行很少也存在着纯积分环节的物理实现或是低通滤波器有文献涉及]。然而应用于电动汽车的异步电截止频率的选择问题[8]

6、。本文提出了一种新的观机在高速情况下的稳定运行对磁链观测器提出了测器极点配置的方法，这种方法能够使得观测器更高的要求，也就意味着磁链观测器应具有快速在高速情况下保持收敛稳定的特性，并在此基础的响应跟踪能力。通常将磁链观测器的特征值配上通过增加弱磁调速时的速度估计环节中的比例置在被观测电机特征值相同的位置[6]，此时的磁积分值，克服了高速下磁通降低带来的速度估计链观测器综合了电流磁链模型和电压磁链模型的环增益降低的问题，保证了速度观测器的精确性，特点，对主要电机参数具有较好的鲁棒性，但是随最后通过仿真与试验对所提出算法进行了验证。着电机运行速度的提

7、高，采用这种配置方式的磁2异步电机数学模型链观测器不能及时跟踪实际磁链与转子速度信号的变化；另外，将磁链观测器的特征值配置为被观选择定子电流和转子磁链为状态变量，异步作者简介：欧阳羿(1982一)，男，博士研究生，Email：ouyangyi33@gmail．corn9电气传动2012年第42卷第1O期欧阳羿：异步电机速度自适应磁链观测器的研究电机在两相同步旋转坐标系下的状态方程为制为一r．d厂lls]j一一Ls一差LsLrcL一60一k·(：。一iqs)+忌I·(：一iqs)·dt(3)×gmR_r—RL【Lr一3速度估计器的改进异步电机在高速

8、运行时需要采用弱磁调速策[≥]+略。然而，观察自适应速度机制式(3)中，当减小时，同样大小的定子电流误差(。。一i。)产生的-[LAAz