专利名称：一种基于矢量控制的感应电机电流失控预测方法
技术领域：
本发明属于交流感应电机及其控制技术领域，具体涉及一种矢量控制情况下，感应电机电流失控的预测方法。
背景技术：
交流电机变频调速方法主要包括开环V/f调速和闭环调速，闭环调速又被称为矢量控制方法，具体包含间接转子磁场定向、直接转子磁场定向、直接定子磁场定向等。其中间接转子磁场定向由于需要的硬件少，控制性能高而得到广泛的应用。感应电机间接转子磁场定向矢量控制的原理为将旋转坐标系建立在转子磁场方向上，并通过该坐标，将定子电流分解为转矩电流(q轴电流)和励磁电流(d轴电流)分量，实际输出转矩大小与转矩电流和励磁电流的乘积成线性关系。感应电机矢量控制系统包含两个电流调节器，分别是q轴电流调节器和d轴电流调节器，由于d/q轴电流之间存在交叉耦合，使得常规的PI调节器带宽会随着电流频率的提高而下降，并且当电机转速较高时，由于反电动势的不断升高，使得d/q轴电流调节器更易饱和，因此，电流调节器可能难以达到设计要求，从而导致电流失控，甚至损坏功率装置和电机。因此，有必要对感应电机电流失控进行预测，以便在失控前采取措施，避免由于电流失控而导致的功率装置和电机的损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种更快速的感应电机电流失控的预测方法，根据电机的电压裕度、电气参数以及设定地稳定裕度阀置，对电流失控的情况进行预测。
一种基于矢量控制的感应电机电流失控预测方法，具体为单PWM周期内对两相电流多次采样，并对采样电流进行d/q轴解耦，得到d轴电流ids和q轴电流U ;计算d轴电流ids与d轴电流给定值匕之间的偏差Δ ids, q轴电流iqs与q轴电流给定值ζ之间的偏差Aiqs;依据电机电气参数和电机模型，计算当前电压裕度下，d轴电流允许变化范围Λ i ’ ds和q轴电流允许变化范围Λ i ’ qs ;计算I Λ ids I与I Λ i ' ds I之间的差值Λ id,及I Λ iqs I和I Λ i ' qs |之间的差值
Aiq ;若差值Aid小于d轴电流失控阀值Ad，则说明d轴电流失控，若差值Aiq小于q轴电流失控阀值△ q，则说明q轴电流失控。进一步地,还计算Ydtl = λ d ( Δ id- Δ d) + λ q ( Δ iq- Δ q) , O < Ad^ 1,0 < λ q < 1，若Ydq < 0，则说明电流调节器失控。进一步地，d轴电流允许变化范围Λ i ’ ds和q轴电流允许变化范围Λ i ’ qs的计算方法为
权利要求
1.一种基于矢量控制的感应电机电流失控预测方法，具体为 单PWM周期内对两相电流多次采样，对采样电流进行d/q轴解耦，得到d轴电流ids和q轴电流; 计算d轴电流ids与d轴电流给定值/之间的偏差Δ ids, q轴电流iqs与q轴电流给定值ζ之间的偏差Aiqs; 依据电机电气参数和电机模型，计算当前电压裕度下，d轴电流允许变化范围△ i ’ ds和q轴电流允许变化范围Λ i’ qs ; 计算I AidsI与I Ai' ds|之间的差值Λ id，及I AiqsI和I Ai’ qs|之间的差值Aiq; 若差值Δ id小于d轴电流失控阀值Ad,则说明d轴电流失控,若差值Aiq小于q轴电流失控阀值△ q，则说明q轴电流失控。
2.根据权利要求1所述的感应电机电流失控预测方法，其特征在于，还计算综合判定值 Ydq= AZAid-AcO + AjAifAq)，。< λ d ≤ 1,0 < λ q≤ 1，若 Ydq < 0，则说明电流调节器失控。
3.根据权利要求1或2所述的感应电机电流失控预测方法，其特征在于，d轴电流允许变化范围Λ i’ ds和q轴电流允许变化范围Λ i’ qs的计算方法为
全文摘要
本发明公开了一种基于矢量控制的感应电机电流失控预测方法，具体为单PWM周期内对两相电流多次采用，并进行d/q轴解耦，得到d/q轴下的电流ids和iqs；计算ids和iqs与d/q轴电流给定值之间的偏差Δids和Δiqs；依据电机电气参数和电机模型，计算当前电压裕度下，d/q轴电流允许变化范围Δi’ds和Δi’qs；比较Δids和Δi’ds以及Δiqs和Δi’qs之间的大小，并与d/q轴电流的电流失控阀值Δd和Δq相比较，从而预测电流是否会失控。本发明综合考虑电流调节器饱和程度、电压使用裕度和电机自身的电气特性，给出了电流可能失控的预测方法，显著提升电机和驱动装置运行的可靠性，避免由于过流而导致的功率装置或电机损坏。
文档编号H02P21/14GK103051279SQ20121055458
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者刘洋 申请人:华中科技大学