專利名稱：一種基于矢量控制的感應電機電流失控預測方法
技術領域：
本發(fā)明屬于交流感應電機及其控制技術領域，具體涉及一種矢量控制情況下，感應電機電流失控的預測方法。
背景技術：
交流電機變頻調(diào)速方法主要包括開環(huán)V/f調(diào)速和閉環(huán)調(diào)速，閉環(huán)調(diào)速又被稱為矢量控制方法，具體包含間接轉子磁場定向、直接轉子磁場定向、直接定子磁場定向等。其中間接轉子磁場定向由于需要的硬件少，控制性能高而得到廣泛的應用。感應電機間接轉子磁場定向矢量控制的原理為將旋轉坐標系建立在轉子磁場方向上，并通過該坐標，將定子電流分解為轉矩電流(q軸電流)和勵磁電流(d軸電流)分量，實際輸出轉矩大小與轉矩電流和勵磁電流的乘積成線性關系。感應電機矢量控制系統(tǒng)包含兩個電流調(diào)節(jié)器，分別是q軸電流調(diào)節(jié)器和d軸電流調(diào)節(jié)器，由于d/q軸電流之間存在交叉耦合，使得常規(guī)的PI調(diào)節(jié)器帶寬會隨著電流頻率的提高而下降，并且當電機轉速較高時，由于反電動勢的不斷升高，使得d/q軸電流調(diào)節(jié)器更易飽和，因此，電流調(diào)節(jié)器可能難以達到設計要求，從而導致電流失控，甚至損壞功率裝置和電機。因此，有必要對感應電機電流失控進行預測，以便在失控前采取措施，避免由于電流失控而導致的功率裝置和電機的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種更快速的感應電機電流失控的預測方法，根據(jù)電機的電壓裕度、電氣參數(shù)以及設定地穩(wěn)定裕度閥置，對電流失控的情況進行預測。

一種基于矢量控制的感應電機電流失控預測方法，具體為單PWM周期內(nèi)對兩相電流多次采樣，并對采樣電流進行d/q軸解耦，得到d軸電流ids和q軸電流U ;計算d軸電流ids與d軸電流給定值匕之間的偏差Δ ids, q軸電流iqs與q軸電流給定值ζ之間的偏差Aiqs;依據(jù)電機電氣參數(shù)和電機模型，計算當前電壓裕度下，d軸電流允許變化范圍Λ i ’ ds和q軸電流允許變化范圍Λ i ’ qs ;計算I Λ ids I與I Λ i ' ds I之間的差值Λ id,及I Λ iqs I和I Λ i ' qs |之間的差值
Aiq ;若差值Aid小于d軸電流失控閥值Ad，則說明d軸電流失控，若差值Aiq小于q軸電流失控閥值△ q，則說明q軸電流失控。進一步地,還計算Ydtl = λ d ( Δ id- Δ d) + λ q ( Δ iq- Δ q) , O < Ad^ 1,0 < λ q < 1，若Ydq < 0，則說明電流調(diào)節(jié)器失控。進一步地，d軸電流允許變化范圍Λ i ’ ds和q軸電流允許變化范圍Λ i ’ qs的計算方法為
權利要求
1.一種基于矢量控制的感應電機電流失控預測方法，具體為 單PWM周期內(nèi)對兩相電流多次采樣，對采樣電流進行d/q軸解耦，得到d軸電流ids和q軸電流; 計算d軸電流ids與d軸電流給定值/之間的偏差Δ ids, q軸電流iqs與q軸電流給定值ζ之間的偏差Aiqs; 依據(jù)電機電氣參數(shù)和電機模型，計算當前電壓裕度下，d軸電流允許變化范圍△ i ’ ds和q軸電流允許變化范圍Λ i’ qs ; 計算I AidsI與I Ai' ds|之間的差值Λ id，及I AiqsI和I Ai’ qs|之間的差值Aiq; 若差值Δ id小于d軸電流失控閥值Ad,則說明d軸電流失控,若差值Aiq小于q軸電流失控閥值△ q，則說明q軸電流失控。
2.根據(jù)權利要求1所述的感應電機電流失控預測方法，其特征在于，還計算綜合判定值 Ydq= AZAid-AcO + AjAifAq)，。< λ d ≤ 1,0 < λ q≤ 1，若 Ydq < 0，則說明電流調(diào)節(jié)器失控。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的感應電機電流失控預測方法，其特征在于，d軸電流允許變化范圍Λ i’ ds和q軸電流允許變化范圍Λ i’ qs的計算方法為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于矢量控制的感應電機電流失控預測方法，具體為單PWM周期內(nèi)對兩相電流多次采用，并進行d/q軸解耦，得到d/q軸下的電流ids和iqs；計算ids和iqs與d/q軸電流給定值之間的偏差Δids和Δiqs；依據(jù)電機電氣參數(shù)和電機模型，計算當前電壓裕度下，d/q軸電流允許變化范圍Δi’ds和Δi’qs；比較Δids和Δi’ds以及Δiqs和Δi’qs之間的大小，并與d/q軸電流的電流失控閥值Δd和Δq相比較，從而預測電流是否會失控。本發(fā)明綜合考慮電流調(diào)節(jié)器飽和程度、電壓使用裕度和電機自身的電氣特性，給出了電流可能失控的預測方法，顯著提升電機和驅(qū)動裝置運行的可靠性，避免由于過流而導致的功率裝置或電機損壞。
文檔編號H02P21/14GK103051279SQ20121055458
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權日2012年12月19日
發(fā)明者劉洋 申請人:華中科技大學