[发明专利]三相异步电动机的高精度转矩调控方法

说明书

本发明公开了一种三相异步电动机的高精度转矩调控方法，属三相异步电动机控制领域。该控制方法使用的系统由控制器、第一功率驱动单元、三相异步电动机、转矩传感器、定子电压控制单元、第二功率驱动单元、测温装置以及记录仪器，其中控制器由比较器、比例器、积分器和加法器组成；本发明的控制方法是：先识别三相异步电动机的等效转矩惯量参数Ai，然后调整控制器的比例控制参数Kp和积分控制参数Ki。本发明在调试时，由于PI控制器的参数是根据三相异步电动机参数进行调整的，所以PI控制器参数可以有的放矢进行调整，遏制了PI控制器参数调整的盲目性，节省了时间和精力，并能取得良好的转矩控制效果。

技术领域

本发明属于三相异步电动机控制领域，涉及三相异步电动机转矩控制系统，更具体地说，本发明涉及一种三相异步电动机的高精度转矩调控方法。

背景技术

三相异步电动机转矩控制必须采用闭环控制才能获得优良的转矩控制性能，三相异步电动机转矩闭环控制系统包括控制器和被控对象，同时，三相异步电动机转矩控制系统如何根据不同的被控对象，PI(比例积分)控制器参数有的放矢调整，则是现有技术有待解决的问题。目前，公知的现有技术中，PI控制器其比例控制参数和积分控制参数都是直接采用试凑法或经验法进行调整，而不是根据被控对象参数进行调整，控制器参数的调整比较盲目，三相异步电动机转矩控制系统的调试费时费力，转矩控制性能难以满足要求。

有相关在先前申请专利中做了初步探索研究，在先专利为：公开号是CN103427747B，专利名称为直流电机电流PI控制的参数调节系统的调节方法；公开号是CN103414418B，专利名称为一种直流电机电流PI控制系统的控制方法；公开号是CN103427758B，专利名称为单相感应电机励磁电流PI控制参数的调整方法；公开是CN103427748B，专利名称为一种单相感应电机励磁电流PI控制方法；公开是CN101499755A，专利名称为一种直流电机速度PID控制方法。但上述现有研究中，没有涉及到三相电机以及对转矩的闭环控制，另一方面，随着定子绕组温度的升高，电机参数会发生变化，导致控制精度出现偏差，为此，急需发明一种针对于在不同温度下一种针对于三相异步电动机的转矩调控方法。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是为了解决在三相异步电动机转矩闭环控制采用PI控制器时，PI控制器参数难于根据被控对象参数进行调整的问题，而提出一种三相异步电动机转矩PI控制方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种三相异步电动机的高精度转矩调控方法，该转矩调控方法采用的系统包括：控制器、第一功率驱动单元、三相异步电动机、转矩传感器、定子电压控制单元、第二功率驱动单元、测温装置以及记录仪器，其中所述控制器由比较器、比例器、积分器和加法器组成，所述比较器的第一输入端接收转矩指令信号，所述比较器的输出端分别与所述比例器和所述积分器的输入端连接，所述比例器和积分器的输出端分别与所述加法器的输入端连接，所述加法器的输出端与所述第一功率驱动单元的输入端连接，控制器用于生成定子电压的第一控制信号，第一功率驱动单元输入端与所述控制器的输出端连接，所述第一功率驱动单元接收所述定子电压的第一控制信号，并输出相应大小的第一驱动电压；定子电压控制单元用于生成定子电压的第二控制信号，第二功率驱动单元输入端与所述定子电压控制单元的输出端连接，所述第二功率驱动单元接收所述定子电压的第二控制信号，并输出相应大小的第二驱动电压；三相异步电动机的电源输入端通过第一切换开关与所述第一功率驱动单元的输出端连接、通过第二切换开关与所述第二功率驱动单元的输出端连接，所述三相异步电动机的定子接收所述第一驱动电压或第二驱动电压；转矩传感器用于测量三相异步电动机转矩输出信号，并分别输送至所述记录仪器中以及所述比较器的第二输入端；测温装置用于测量所述三相异步电动机定子绕组的温度；记录仪器的输入端分别与所述控制器、转矩传感器以及测温装置的输出端连接，所述记录仪器用于记录所测量数据随时间的变化过程；该转矩调控方法包括以下步骤：