[发明专利]交流电机转子磁链的观测方法

说明书

本申请提供一种交流电机转子磁链的观测方法，属于电机控制技术领域。该方法包括：基于第一电压型磁链计算模型及两相静止坐标系下的定子电压和定子电流，计算转子观测磁链；将转子额定磁链幅值与转子观测磁链的幅值相减得到幅值偏差，并将幅值偏差进行比例积分运算后分别与定子电流相乘得到偏差补偿量；基于偏差补偿量对第一电压型磁链计算模型进行补偿校正，得到带补偿校正的电压型磁链计算模型，使转子观测磁链值收敛。本发明通过在传统电压型磁链计算模型的基础上，串入校正环节，使转子观测磁链向转子给定磁链收敛，最终实现准确的磁链位置观测。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种交流电机转子磁链的观测方法。

背景技术

随着科技的进步，工业应用现场对电机传动系统的速度及转矩响应均有了更高的要求，矢量控制技术由于其优异的性能，也受到电机控制领域的广泛关注。

异步电机在进行磁场定向控制(FOC)时，常使用转子磁链定向,进行转子的有功无功解耦，实现高性能控制。转子磁链定向，首先要得到异步电机的转子磁链，常用的异步电机转子磁链观测器分为两种，一种是基于电流模型的转子磁链观测器，一种是基于电压模型的转子磁链观测器。

传统有感矢量控制由于需要安装编码器，使系统的成本上升，同时在一些高震动及大油污强电磁环境条件下难以保证编码器可靠性，因此无速度传感器矢量控制研究也成为当下的热点。实现无感矢量其关键点在于获取准确的电机磁链位置，目前大多利用逆变器输出电压、电流结合电机模型去估算转子磁链。

以异步电机为例，传统电压型转子磁链计算方法包含积分环节，由于变频器系统中电压电流采样电路中存在高频噪声甚至直流偏置，使得使用积分计算存在偏移问题，无法在工程应用中直接使用，对此学者提出使用低通滤波环节代替积分环节，或加入高通滤波器，使用此类方法虽可避免积分偏移问题，但同时也引入了相位偏移，相位补偿等新问题，尤其对于变频器宽范围的运行频率区间，使得滤波器的截止频率选取及相位补偿量的确定都需要更多的参数参与计算，使此类方法在应用中有参数多且参数变化范围大等缺点。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种交流电机转子磁链的观测方法，解决了传统的电压型磁链计算模型存在积分偏移问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种交流电机转子磁链的观测方法，该方法包括：

基于第一电压型磁链计算模型及两相静止坐标系下的定子电压和定子电流，计算转子观测磁链；

将转子额定磁链幅值与转子观测磁链的幅值相减得到幅值偏差，并将幅值偏差进行比例积分运算后分别与定子电流相乘得到偏差补偿量；

基于偏差补偿量对第一电压型磁链计算模型进行补偿校正，得到带补偿校正的电压型磁链计算模型，使转子观测磁链值收敛。

本发明具有以下的有益效果：本发明通过在传统电压型磁链计算模型的基础上，串入校正环节，使转子观测磁链向转子给定磁链收敛，最终实现准确的磁链位置观测，有效避免积分偏移问题，且实现过程简单便于在工程应用中实现。

附图说明

图1表示本发明实施例提供的交流电机转子磁链的观测方法的步骤流程图；

图2表示本发明实施例提供的计算幅值偏差的步骤流程图；

图3表示本发明实施例提供的交流电机转子磁链的观测系统的结构框架图；

图4为本发明实施例提供的传统电压型磁链观测模型收敛前的仿真图；

图5为本发明实施例提供的带补偿校正的电压型磁链观测模型收敛后的仿真图。

具体实施方式