[发明专利]一种异步电机的高可靠性控制装置及方法

摘要

一种异步电机的高可靠性控制装置，包括彼此电连接的采集模块、处理模块和驱动模块。采集模块用于实时采集被控电机三相定子的电流信号和转速信号；处理模块用于计算机端虚拟磁链、单位无功电流和有功电流，计算电机转子磁链幅值和电磁转矩信号，对给定电磁转矩信号和电磁转矩信号以及给定的电机转子磁链幅值与电机转子磁链进行PI控制，得到给定的定子有功电流信号和无功电流信号，合成给定的三相定子电流信号，还用于对给定的三相电流信号和对应的三相定子的电流信号进行PI控制，得到PWM开关信号，驱动模块用于根据PWM开关信号驱动被控电机。本申请还公开了一种异步电机的高可靠性控制方法。本申请提升了电机控制系统的可靠性和稳定性。 1

主权项

1.一种异步电机的高可靠性控制装置，包括彼此电连接的采集模块、处理模块和驱动模块，所述驱动模块包括逆变器，所述逆变器和采集模块均用于与被控电机电连接，采集模块还与驱动模块电连接，其特征在于：采集模块用于实时采集被控电机三相定子的电流信号ia、ib、ic和转速信号ωm，并将采集到的被控电机三相定子的电流信号ia、ib、ic和转速信号ωm发送至处理模块；处理模块用于根据获取的三相定子电压信号u_a、u_b和u_c计算机端虚拟磁链ψ_v，根据机端虚拟磁链ψ_v计算单位无功电流分量w_a、w_b和w_c以及单位有功电流分量v_a、v_b和v_c；被控电机三相机端虚拟磁链的计算式为：ψ_va＝∫u_a dt,ψ_vb＝∫u_b dt,ψ_vc＝∫u_c dt；被控电机机端虚拟磁链的幅值ψ_v的计算式为：处理模块用于计算电机转子磁链幅值ψ_r和电磁转矩信号T_e，三相异步电机机转子磁链ψ_ra,rb,rc＝L_r(ψ_va,vb,vc‑∫R_si_a,b,cdt‑σL_si_a,b,c)/L_m，转子磁链幅值电磁转矩信号T_e＝n_pL_m(i_sβψ_rα‑i_sαψ_rβ)；处理模块用于对给定转速信号与转速信号ω_m进行PI控制得到给定电磁转矩信号对给定电磁转矩信号和电磁转矩信号T_e进行PI控制，得到给定的定子有功电流信号对给定的电机转子磁链幅值与电机转子磁链幅值ψ_r进行PI控制，得到给定的定子无功电流信号处理模块用于根据给定的定子有功电流信号给定的定子无功电流信号单位无功电流分量w_a,b,c和单位有功电流分量v_a,b,c合成给定的三相定子电流信号处理模块还用于对给定的三相电流信号和对应的三相定子的电流信号i_a,b,c进行PI控制，得到PWM开关信号，并将PWM开关信号发送至驱动模块；驱动模块用于根据PWM开关信号驱动被控电机；其中，Lr、Rs、σ、Ls、Lm、np、isβ、isα、ψrα和ψrβ分别表示电机的转子电感，定子电阻，定子电感，漏感，极对数，定子电流β轴分量，定子电流α轴分量，转子磁链α轴分量，转子磁链β轴分量。