基于气隙功率补偿改善电机低速性能研究

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1、ELECTRICDRIVE2012Vo1．42No．I1电气传动2012年第42卷第11期基于气隙功率补偿改善电机低速性能的研究王庆义，尹泉(1．中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院，湖北武汉430074；2．华中科技大学控制科学与工程系，湖北武汉430074)摘要：研究了电机低速运行时的一种增强型开环控制方法。在分析开环增强型低速性能改善方法的基础上，对基于非线性气隙功率补偿方法进行了深入研究，结合矢量控制和标量控制的特点，给出最小限度的利用电机参数改善低速性能的补偿方法。最后对该方法进行了相应的仿真和物理实验，仿真和试验结果表明该

2、方法在电机低频运行时速度平稳，速度静差小。关键词：气隙功率；转差补偿；增强型控制中国分类号：TM301．2文献标识码：AResearchonImprovingIMLowSpeedPerformanceBasedonCompensationofGapPowerWANGQing—yi，YINQuan(1．FacultyofMechanical&ElectronicInformation，ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)，Wuhan430074，Hubei，China；2．Dept．ofControlSc

3、ience＆Engineering，HuazhongUniversity0fSci．&Tech．，Wuhan430074，Hubei，China)Abstract：Detailedresearchhasbeendoneonanopen—loopenhancingmethodduringlowspeed．Themeth—od，whichisbasedonnonlineargappowercompensation，hasbeenresearchedindetail．Itcombinesthemeritofvectorcontrolandsc

4、alarcontrolandutilizestheleastmotorparametersaspossible．Byanalyzingthepolelocusofcharacteristicequationofthesystem，theinfluenceofstatorresistancevoltage—dropcompensationandlow—passfilteronthesystem’Sstabilityisdiscussed．Finallycorrespondingsimulationandphysicalexperi—men

5、tsweregiven，inwhichtheresultsdemonstratethatthemotorcanrunwellinlowfrequencywithspeederrortowardszerounderanyload．Keywords：gappower；slipcompensation；enhancingcontrol阻压降的方法是直接根据R，的值提升输出电1引言压的值，这种方法很容易导致输出电压饱和使得电开环V／f控制由于控制简单实现容易到目流超出设定的最大值。文献[3—4]提出了力矩一前为止是应用最为广泛的一种调速方法。然

6、而在速度线性补偿的方法；Gastli[5在对定子磁通进行实际应用恒压频比控制方法(V／f)在低速运行时控制的条件下实现电机电压的自动提升。Fran-的性能并不理想，尤其是5Hz以下时更为明显，cis[提出在电机旋转参考坐标系中对电机定子电主要原因是逆变系统在低速时的非线性[】]，定阻压降进行补偿；Alfredo[7提出了一种定子电流分子电阻的检测、定子电阻压降的补偿以及转差解对定子电阻压降进行补偿的方法，同时通过功率补偿不能在实际系统中自动实时的实现。因此估算转差进行转差补偿取得较好的效果；文献[8]对实际系统中低速性能的改善研究仍然是

7、一个对定子电阻进行在线计算采用定子磁场矢量控制挑战。以期望提高电机低速性能。基于磁通观测的无速如何实现低速时对电机的力矩和转差进行补度标量控制方法也有学者研究，文献[9]通过参考偿以保证电机在各种负载条件下速度的快速性和电压和反馈电流来估算磁通，然后根据电机动态模稳定性是问题的关键所在。一种简单补偿定子电型估算转差进行补偿。文献[4—5，8]等方法中都作者简介：王庆义(1974一)，男，博士，讲师，Email：wangqingyi333@gmail．tom11电气传动2012年第42卷第11期王庆义，等：基于气隙功率补偿改善电机低速性能

8、的研究需要精确知道电机的各种参数，而无速度传感矢量控制要想获得很好的控制效果也需要知道电机参m数，这些都限制了算法的通用性。采用参数辨识方lJ一√+i法可以有效地获得参数，但是在很大程度上增加了式中：工为相