[发明专利]一种感应电机的无位置传感器速度估算方法

说明书

本发明公开了一种感应电机的无位置传感器速度估算方法，属于电机控制技术领域，采用反电动势除以磁通的计算模型实现感应电机的无位置传感器速度估算，先根据电机参数、相电压、定子电流在M‑T坐标系下计算感应电机的定子绕组上产生的反电动势M轴分量和反电动势T轴分量，再根据反电动势T轴分量的符号判断感应电机的转速方向，引入相应的轴系偏差补偿量，以对反电动势进行校正计算。上述技术方案的有益效果是：对感应电机的速度估算，在常规电压计算模型的基础上，针对轴系偏差，对反电动势的计算引入轴系偏移补偿系统，以对感应电机的反电动势进行补偿调整，从而进一步提高感应电机的转速估算的精度。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种感应电机的无位置传感器速度估算方法。

背景技术

在工业驱动控制系统中，感应电机应用非常广泛，由于感应电机是一种典型的多变量、强耦合的非线性系统，其稳定性、稳态精度、响应速度、超调量、调速范围等指标，直接决定着整个系统的性能。在提高感应电机控制性能的过程中，转子位置检测的问题成为关注焦点，一般情况下，采用位置传感器来获得转子位置，进而计算电机转速，完成感应电机的矢量控制，但在特殊要求场合(如安装空间不允许、运行过程中位置传感器发生损坏等)，要求电机在没有传感器的情况下，也能够正常起动、运转。

由于转子的位置计算是由转速的积分获得，一旦转速估算出现误差，会导致矢量控制的失控，因此，在对感应电机进行无位置传感矢量控制过程中，转速估算误差是必须解决的问题之一。在现有的转速估算模型中，多采用电压计算模型，其精度主要取决于电机参数计算是否准确，另外轴系偏差也会产生转速估算误差。

为提高感应电机无传感矢量控制的性能，研究人员提出很多减小速度估计误差的方法。主要有几种途径，一是对电机参数进行整定，采集电机温度，对电机参数进行补偿和调整，这样做可以提高计算过程中电机电压、磁场的计算精度，但这个做法对低速运行时，速度估算精度的提高有限；二是考虑转矩变动对转速的影响，在速度估算结果上进行相应补偿，提高响应速度。但是没有针对轴系偏差，提出相应的误差补偿方法，无法进一步提高速度估算的精度。

发明内容

根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种感应电机的无位置传感器速度估算方法，在常规电压计算模型的基础上，针对轴系偏差，对反电动势的计算引入轴系偏移补偿系统，以对感应电机的反电动势进行补偿调整，旨在进一步提高感应电机的转速估算的精度。本发明采用如下技术方案：

一种感应电机的无位置传感器速度估算方法，包括以下步骤：

步聚S1、辨识感应电机的参数；

步骤S2、检测感应电机的相电压以及定子电流；

步骤S3、根据所述参数、相电压、定子电流在M-T坐标系下计算感应电机的定子绕组上产生的反电动势M轴分量和反电动势T轴分量；

步骤S4、根据所述反电动势T轴分量的符号判断感应电机的转速方向并输出判断结果；

步骤S5、根据所述判断结果引入轴系偏差补偿系数以校正计算感应电机的电子绕组上产生的反电动势；

步骤S6、估算感应电机的定子磁通值和滑差转速；

步骤S7、根据所述反电动势、定子磁通值、滑差转速估算感应电机的定子磁场速度以及转子速度。

较佳的，上述感应电机的无位置传感器速度估算方法中，所述步骤S5中通过以下公式计算获得所述反电动势：

E＝sign(e_t)*(︱e_t︱-k1*e_m)*k2*N_base；