[word格式] 基于全阶闭环转子磁链观测器矢量控制系统

[word格式] 基于全阶闭环转子磁链观测器矢量控制系统 基于全阶闭环转子磁链观测器矢量控制系 统 第42卷第11期 2008年11月 电力电子技术 PowerElectronics Vo1.42,No.11 November,2008 基于全阶闭环转子磁链观测器矢量控制系统 李浩,谭国俊,方静欢,韩耀飞 (中国矿业大学,江苏徐州221008) 摘要:对一种全阶闭环转子磁链观测器进行了详细的理论分析.阐明了其内部基于滤波器特性的电流一电压模型之问 的平滑切换机理,并用于指导l000kW异步电动机变频调速装置的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 .实验结果表明,基于全阶闭环转子磁链观 测器异步电动机矢量控制解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 能够实现对电机速度的优良控制,具有很高的推广与应用价值. 关键词:矢量控制:变频调速/磁链观测器 中图分类号:TM343文献标识码:A文章编号:1000—100X(2008)11-0030—02 VectorControlSystembasedonaFllll-orderClosed-loopRotorFluxEstimator LIHao,TANGuo-jun,FANGJing—huan,HANYao-fei (ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221008,China) Abstract:Afullexplanationofakindoffull-orderclosed—looprotorfluxesti matorisgiven.thesmoothtransi—tionmecha. nismbetweencurrentmodelandvoltagemodelbasedonfilterpropertiesisillustrated,whichusedforthedesignofthe controlfora1000kWasynchronousmotor.Exper variablefrequencyspeed— imentalresultsindicatethattheproposedap— proachcancontrolthespeedofmotorbetterandhashighlyvalueinextensionandapplication. Keywords:vectorcontrol:variablefrequencyspeed—control/fluxestimato FoundationProject:SupportedbyInnovationProgramFundedProjectsforpost?graduateofJiangsuProvince(No.CX07B- 101z) l引言 无速度传感器矢量控制的核心问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 是如何准确 观测电机的磁链和精确估算电机转速.目前定子磁 链的观测通常采用电压模型,这种模型仅由一个定 子电阻参数决定.当电机运行在中高速段,易于精确 测得定子磁链.但是在低速段,由于定子电阻压降的 存在,使得定子磁链的观测精度下降,这样系统便不 能有效运行.而且,电压模型磁链检测采用的是纯积 分电路.会带来直流漂移误差和积分初值误差这些 误差将会影响定子磁链的幅值.导致定子磁链产生 畸变,并加剧转矩脉动和电机振动噪声【l1. 故采用了新颖的全阶闭环转子磁链观测器.它 由开环电流模型和自适应电压模型组成,能实现 两种模型的平滑切换,适用于宽速度范围内的转 子磁链观测 2新颖的磁链观测器 全阶闭环转子磁链观测器如图1所示.它由开 环电流模型和自适应电压模型组成,其中前者作为 隐含的给定,可以提供比较准确的值,尤其在低速 时;而后者则有比较宽的速度调节范围.通过合理选 择闭环特征值就能实现两者的平滑切换.该观测器 基金项目:江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目 (CXO7B一101z) 定稿日期:20o8—09—21 作者简介:李浩(1973一),男,江苏连云港人,博士生,研究 方向为电力电子与电力传动. 30 能够有效地结合两者在不同速度段的优势.适用于 宽速度范围内的转子磁链观IJ[2-31. 图1全阶闭环转子磁链观测器 按转子磁场定向的两相静止坐标下异步电动机 转子磁链的电流,电压模型为: 转子磁链角为: , 从控制理论出发.图1所示转子磁链观测器可 看作一个双输入,单输出的线性系统: = Gi(s)+【um.G(s) qr— u , = (R)/s ci(s)=Kps+K + I(3) G)=南 Gi(s)+Gs)=1 —一 — 基于全阶闭环转子磁链观测器矢量控制系统 式中:,. 分别为电流模型和 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 电压模型的输出,作为 系统的输入变量;G.(s),G.(s)为电流,电压闭环传递 函数 excel方差函数excelsd函数已知函数     2 f x m x mx m      2 1 4 2拉格朗日函数pdf函数公式下载 ;为 系统的输出变量;G;(s)为低通滤波器;G(s)为高通滤波器. 只要合理配置系数,,即可改变Gi(s),G(s) 的幅频特性,实现模型之间的平滑切换. 3工业现场1000kW电机实验结果与分析 无速度传感器异步电动机矢量控制系统如图2所 示,系统采用转速,电流闭环控制,关键部分为磁链观 测器模块以及速度观测器模块阀.图3示变频器在不同 年输出频率下的输出实验波形.由图3a知,电压,电 流模型轴的磁链分量和吻合度较好.图3a 全阶闭环转子磁链观测器的可适用于低速运行. u~一-o : qsH 主 主 ? 图3实验波形 图3b示出定子A相电流蚰,观测速度‰,转子 磁链幅值lI,磁链角的实验波形.所提出的观 测器完全可以满足转速估算精度的要求.在全速范 围内均适用,控制系统具有优良的控制性能. 4结论 对一种全阶闭环转予磁链观测器进行了详细的 理论分析,指出其内部基于滤波器特性的电流.电压 模型之间平滑切换的机理.结果表明,其磁链观测准 确度基本不受电机转子参数变化的影响,因此该闭 环转子磁链观测器具有较大的优势.现场运行结果 表明基于全阶闭环转子磁链观测器的异步电动机矢 量控制系统具有优良的控制性能. 参考文献 【1】李永东.交流电机数字控制系统【M】.北京:机械工业出版 社.2002. [2]2陶永正.大功率三电平异步电动机矢量控制系统研究【D】. 徐』’}I:中国矿业大学.2006. 【3】JansenPL,ThompsonC0,lorenzRD.Observer—BasedDi? rectFieldOrientationforbothZeroandVeryHighSpeed Operation[A].IEEEPowerConversionConference[C].1993: 432--437. [4]MElloumi,LBen-Brahim,MAAI-Hamadi.SurveyofSpeed SensorlessControlsforIMDrives[A].IEEEIndustrialElec- tronicsSociety[C].19时间仅有半个基波 周期:理论上指定次数无静差调节技术稳态时可将畸 变率降低到2%,实际因器件限制,只作了5次单环,5 次畸变率由传统PI控制的10%降低为小于0.6%.然 而.暂态下指定次数无静差调节技术实际应用于多环 系统时.设备的稳定性与补偿性能仍需进一步验证. 参考文献 [1]王兆安,杨君,刘进军.谐波抑制和无功功率补偿【M】.北 京:机械工业出版社,1998. 陈坚.电力电子学一电力电子变换和控制技术【M】.北 京:高等教育出版社,2002. AkagiH,KanazawaY,NanaeA.GeneralizedTheoryofthe InstanttaneousReactivePowerinThree-phaseCircuits[C]. IEEE&JIEEProceedingsIPEC.Tokyo,Japan,1983. WeiXue—Liang,Daike—fang,XinGeng,eta1.Per—formance AnalysisandImprovementofOutputCurrentCon-trollerfor Three-PhaseShuntActivePowerFilter[A].IEEEIndustrial Electronics,IECON2006-32ndAnnualConfer?ence[C】. 2006:1757—1762. 王群.姚为正.王兆安-f氐通滤波器对谐波检测电路的 影响fJ].西安交通大学.1999,33(4):5—8. 疆嚣l?骚嚣骚瓣鼹?嚣鼹瓣瑟l骚i鬟骚?骚嚣嚣瓣魏瓣嚣戆鼹嚣瑟 嚣瓣嚣嚣?嚣豢i嚣慧嚣i瓣矮#??嚣骚瑟嚣i慧瑟S疆?骚嚣?il嚣懑强i嚣i慧嚣蓊豁?骚?赣 搔?嚣簧般蔓魏釜?釜?熊魏魏蹦懿鼗琵矗?繇要?聂?鼗;搔醑懿;疆?釜叠??量懿懿秘强琵魏歪釜釜懿魏强?嚣懿?釜嚣?聂要嚣联嚣{黯疆?簧酸釜?懿懿觳翌毅魏益釜鼗蔓琵?蔓魏甏强娶照鞭懿要魏 3l