一種簡易的感應(yīng)電機(jī)參數(shù)自提交方法

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)是在以TI 公司DSP TMS320F2812 為控制

CPU 的平臺上進(jìn)行的，實(shí)驗(yàn)中的PWM 開關(guān)頻率fk=

4 kHz，感應(yīng)電機(jī)銘牌參數(shù)為：額定功率PN=1.1 kW;額

定電壓UN=380 V;額定電流IN=2.67 A;額定頻率fN=

50 Hz;額定轉(zhuǎn)速nN=1 410 r/min;定子電阻Rs=5.27 贅;

轉(zhuǎn)子電阻Rr=5.07 贅;互感Lm=0.421 H;定子電感Ls=

0.423 H;轉(zhuǎn)子電感Lr=0.479 H。

2.1 檢測定子電阻

給定電流I*，通過PI控制器調(diào)節(jié)占空比D，使流過定子側(cè)的直流電流穩(wěn)態(tài)值達(dá)到I*。由于該直流電流信號是直流母線經(jīng)過PWM 斬波加在定子電阻兩相的，所以存在高頻信號和線路白噪聲的干擾，需要用本文設(shè)計(jì)的FIR濾波器對其進(jìn)行處，由于是直流信號，所以幅值沒有衰減，不需要進(jìn)行相應(yīng)的幅值和相位的補(bǔ)償。圖8為給定電流I*=2.4 A時(shí)，定子電流的波形，等電流進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，對濾波后的電流進(jìn)行連續(xù)100次的采樣，通過式(1)計(jì)算每次采樣的電流對應(yīng)的定子電阻

值，取平均值即為定子電阻的辨識值，定子電阻的最終辨識結(jié)果為5.43 贅。

2.2 檢測定轉(zhuǎn)子漏感

在檢測漏感的實(shí)驗(yàn)中，將直流母線電壓交替作用于A、B兩相，占空比為50%。給定近似三角波的電流幅值I*=2.4 A，通過調(diào)節(jié)作用周期T，達(dá)到對定子電流幅值的控制。圖9為AB 間線電壓和B相的電流，A相的電流和B相大小相等方向相反。在每次Uab切換的瞬間，對電流進(jìn)行采樣，分別取得電流的最大值和最小值，然后通過公式(2)就可以計(jì)算出定轉(zhuǎn)子漏感。從圖9 中可以看出，Uab的幅值為514 V，電流Ib的幅值為2.4 A，周期為1 ms，在每一個(gè)周期中進(jìn)行一次采樣計(jì)算，取10 組數(shù)據(jù)算平均值，最后得出定轉(zhuǎn)子的漏感為0.029 H。

2.3 檢測轉(zhuǎn)子電阻

為了提高轉(zhuǎn)子電阻的辨識精度，需要在兩個(gè)頻率點(diǎn)分別辨識轉(zhuǎn)子電阻，然后根據(jù)式(4)進(jìn)行線性化處理。實(shí)驗(yàn)中，首先給定同步頻率f=40 Hz，電流的采樣周期為0.25 ms。對采樣的電流信號進(jìn)行FIR濾波處理，由FIR濾波器的特性可知，濾波后的信號相位將延遲90毅，在電壓值為0時(shí)，取得該時(shí)刻的電流值，然后檢測電流信號的幅值，即可得出濾波后電流信號和電壓信號之間相位差茲憶的sin茲憶，并做相應(yīng)的相位補(bǔ)償，可以得出實(shí)際電壓和電流之間的相位差茲，根據(jù)式(3)就可以計(jì)算出f=40 Hz時(shí)的轉(zhuǎn)子電阻。然后設(shè)置同步頻率f=20 Hz，此時(shí)濾波器的相移為45毅，進(jìn)行同f=40 Hz時(shí)一樣的處理，即可得出f=20 Hz 時(shí)的轉(zhuǎn)子電阻值，最后用公式(4)進(jìn)行線性化處理。圖10為辨識轉(zhuǎn)子電阻時(shí)電壓電流波形，通過多次計(jì)算取平均值，得出轉(zhuǎn)子電阻Rr=4.95 贅。

2.4 檢測互感

用V/f的控制方法起動電機(jī)到給定的同步頻率f=40 Hz，電機(jī)空載運(yùn)行，相電壓為額定電壓220 V，這樣所得出的電流就是該電機(jī)的空載電流。檢測電壓和電流之間相位差的辦法和測轉(zhuǎn)子電阻時(shí)是一樣的。圖11為空載時(shí)，A相電壓和電流的波形，從圖中可以看出，空載電流幅值大約為1.8 A。對電壓電流進(jìn)行10個(gè)周期的采樣和計(jì)算，取它們的平均值即為感應(yīng)電機(jī)互感值，本實(shí)驗(yàn)電機(jī)的互感辨識值為0.445 H。

3 結(jié)語

介紹了一種離線檢測感應(yīng)電機(jī)四個(gè)主要電氣參數(shù)的方法，所有實(shí)驗(yàn)過程均由系統(tǒng)自動完成。該方法的特點(diǎn)如下：

1)加入了低通數(shù)字濾波器，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗噪特性;

2)無須增加外圍設(shè)備，現(xiàn)場開機(jī)前或者運(yùn)行間隙均可進(jìn)行參數(shù)辨識;

3)自動測試結(jié)果重復(fù)性好，精度能滿足要求;

4)整個(gè)測試過程計(jì)算量小，通過引入濾波器，省去了復(fù)雜的FFT。