[发明专利]交流同步电机定转子零频定位控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交流同步电机定转子零频定位控制方法，属于冶金工业的轧钢领域。

背景技术

目前，在冶金工业的轧钢领域，拖动生产机械的主要是以交流同步机和异步机为主。而交流同步电机的传动系统则广泛应用于较为复杂、要求较高的生产工艺中，如轧机、卷取机等。如图1所示，控制系统对同步交流电机进行控制，从而对生产机械输出机器转矩。

同步电动机是一种将三相交流电变换成恒定转速的输出机械功率的电机。在同步电机定子上，齿槽冲片叠成的铁芯上嵌装了三相绕组，而转子上装有直流励磁的磁极。这个三相绕组通电后将在转子是静止的，定、转子磁场左右结果，转子磁场被定子磁场吸引，以同步速度旋转，并产生电磁转矩。因此，电动机以同步速度运行，并输出机械转矩。

同步电动机的转速与电网频率和电机极对数存在如下关系：

n＝60f/p

其中：n为同步电机额定转速、f为电网供电频率、p为电机的极对数对于同步电机的控制，定子转子的磁极定位是很重要和必须的，目前并没有相关的控制方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种交流同步电机定转子零频定位控制方法。

一种交流同步电机定转子零频定位控制方法，具体为：

设定同步电机初始角是空载时当转子旋转磁场与定子A相轴线方向重合时，转子所处的位置，通过交直交矢量控制系统给转子绕组通入激磁电流，在定子中通直流电，转子随着定子磁场与转子磁场共同作用运动最终停留的位置即为同步电机初始角位置，绝对值码盘记录同步电机初始角位置，并且传输给交直交矢量控制系统，完成同步电机初始角定位，然后，根据用户需求，交直交矢量控制系统控制同步电机运行。

本发明的优点在于：能够快速找到交流同步机定子与转子的相对位置角度，而且操作很简单方便，定位精度高。在实际应用中效果很好。

附图说明

图1是背景技术中控制系统、电机和生产机械的关系示意图；

图2是本发明的同步机磁链定向的矢量图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种交流同步电机定转子零频定位控制方法，具体为：

在对同步电机进行矢量控制中，定子和转子的磁极定位很重要，定转子必须同步，否则电机就会失步，如图2所示为同步机磁链定向的矢量图，图中，α为定子轴、q(T)为转子坐标系q轴分量(激磁电流分量)、d(M)为转子坐标系d轴分量(有功转矩分量)、u_s为定子实际电压、i_s为定子电流、为功率因数角、i^μ为磁化电流、i_sq为定子电流转矩分量、i_sd为定子电流磁通分量、为负载角、为磁链位置角、λ为转子角度、i_e为励磁电流、ψ_e为转子励磁磁链。

由图2可得：其中为磁链角，λ为转子角，为负载角。当电机空载时：因此，

磁链角在矢量控制中具有非常重要的作用，因此准确测量转子角λ至关重要，而转子角是否准确依赖于转子初始角。转子初始角的确认有着很重要的意义，如果初始角不准，同步电机就会失步，轻则使电机运行电流增大，重则电机发生反转，失去控制。

根据转子初始角定义，得到，同步电机初始角是空载时当转子旋转磁场与定子A相轴线方向重合时，转子所处的位置，如图2所示。

通过交直交矢量控制系统在定子中通直流电，转子随着定子磁场与转子磁场共同作用运动最终停留的位置就是同步机的初始角位置，绝对值码盘记录初始角位置，传输给控制系统。这样同步电机的初始角定位完成，电机再根据交直交矢量控制系统来完成其要求的功能。