[发明专利]具有参数自整定功能的电压解耦变频调速矢量控制方法

摘要

本发明涉及一种具有参数自整定功能的电压解耦变频调速矢量控制方法，通过外接电压检测单元、电流检测单元和测速单元测量变频控制异步电动机定子端的电压、电流和转子转速，并根据矢量变换将实际三相电压、电流变换为两相旋转坐标系下的值；对控制给定值实施负反馈调节以后，根据特殊的参数自整定电压解耦算法计算；将解耦所得的控制值经过逆向矢量变换计算，得出三相静止坐标系下的电压控制值，根据电压控制值调节变频器输出，再回到开始循环执行。参数自整定解耦算法在循环计算中参数根据电动机参数变化而更新，使得变频调速矢量控制不受电动机运行参数漂移的影响，达到提高异步电动机控制性能的效果。

主权项

1、一种具有参数自整定功能的电压解耦变频调速矢量控制方法，其特征包括如下具体步骤：1)在变频器逆变电路的三相输出端分别接电压检测装置和电流检测装置，测取变频器运行过程中异步电动机的定子三相电压值和定子三相电流值；在异步电动机电路中接入测速装置，测取变频器运行过程中异步电动机转子转速实际值；设定转子磁链控制给定值和转子转速控制给定值，将矢量回转器定子磁通角的初始值及矢量回转器逆变换的定子磁通角控制值初始值均设置为0；2)分别将定子三相电压值及定子三相电流值按照三相静止坐标系至两相静止坐标系变换法进行变换，再把变换值连同矢量回转器定子磁通角的值通过矢量回转器运算，得到两相旋转坐标系下的矢量变换电压值及矢量变换电流值，即得到定子电压的励磁分量和转矩分量，以及定子电流的励磁分量和转矩分量；3)将定子电流的励磁分量和转矩分量通过转差频率计算，得出转差角速度，将转差角速度与转子转速求和，得到定子磁场同步旋转角速度；将定子电流的励磁分量通过转子磁链计算，得出转子磁链实际值；4)将转子磁链控制给定值减去转子磁链实际值，差值送入磁链调节器中得到定子电流励磁分量控制值；将转子转速控制给定值减去转子转速实际值，差值送入转速调节器中得到转矩控制值，转矩控制值通过转矩调节器得到定子电流转矩分量控制值；5)将定子电流励磁分量控制值和定子电流转矩分量控制值通过转差频率计算，得出转差角速度控制值，再将转差角速度控制值与转子转速控制给定值求和，得到定子磁场同步旋转角速度控制值；6)将定子电流励磁分量控制值、定子电流转矩分量控制值、定子磁场同步旋转角速度控制值和定子电压励磁分量、定子电压转矩分量、定子电流励磁分量、定子电流转矩分量输入到参数自整定电压解耦计算模块中，根据异步电动机实际模型推导出的解耦参数对控制模型进行解耦计算，得到定子电压励磁分量控制值和定子电压转矩分量控制值；7)将定子电压励磁分量控制值、定子电压转矩分量控制值连同矢量回转器逆变换的定子磁通角控制值通过矢量回转器逆变换计算，得到两相静止坐标系下变换值，再按照两相静止坐标系至三相静止坐标系变换法进行变换，得到三相定子电压控制值；根据三相定子电压控制值调节逆变器驱动控制装置，进而控制定子电压实际输出；8)将定子磁场同步旋转角速度对时间积分得到矢量回转器定子磁通角的值，将定子磁场同步旋转角速度控制值对时间积分得到矢量回转器逆变换的定子磁通角控制值；分别用矢量回转器定子磁通角的值及矢量回转器逆变换的定子磁通角控制值更新步骤1)中的初始值，同时利用检测装置当前测得的定子三相电压值、定子三相电流值、异步电动机转子转速实际值，以及转子磁链控制给定值和转子转速控制给定值，返回步骤2)进行新一轮循环计算，从而实现具有自整定功能的电压解耦变频调速矢量控制。