电励磁同步电动机磁链观测模型.pdf

电气传动2010年第40卷第8期
ELECTRIC DRIVE 2010 Vol 40 No8
电励磁同步电动机磁链观测模型
付风超,戴鹏,周二磊,伍小杰,符晓
(中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐?221008
摘要:在对电励磁同步电动机磁链的观测时,电流模型易受电动机参数变化的影响,并且为开环控制,观
测不准确;传统电压模型存在直流偏置和积分误差,新电压模型解决了上述两个问题,但低速启动时,定子电
阻压降影响较大。针对上述问题,结合电流模型与新电压模型各自的优点,通过仿真分析,得到了适合全程观
测的综合磁链模型。使低速时的电流模型和高速时的新电压模型能平稳过渡,从而提高了整个运行范围内磁
链观测的准确度。
关键词:同步电动机;综合磁链模型;电压模型;电流模型
中图分类号:TM341
文就标识码:A
Flux Estimated Model of Electrical Excitation Synchronous Motor
FU Feng-chao, DAI Peng, ZHOU Er-lei, WU Xiao-jie, FU Xiao
(In formation and Electrical Engineering Institute, China Uniuersity of Mining c
Technology, Xuzhou 221008, Jiangsu, China)
Abstract: To observe the flux of the electrical excitation synchronous motor, current model is vulnerable to
the impact of motor parameter changes and is an open-loop control, the flux can not be estimated accurately.
The DC offset and the integrated error is inevitable in traditional voltage model, these two problems were
solved by the new voltage model, but the flux cannot be estimated accurately because of the stator resistance
roltage drop at a low speed. A new composite model which is suitable for full time estimated through simula
tion according to the questions above was presented, and combined with current model and new voltage model
for their respective advantages. The model of current at the low speed and the model of voltage at high speed
Key words; synchronous motor; composite flux model; voltage model; current mode srat
in transit smoothly, thereby increasing the accuracy of flux estimation in the entire operating range.
1引言
波器的截止频率来降低磁链的观测误差,还会导
致相位滞后,幅值变小,且随着转速降低,截止频
矢量控制和直接转矩控制是目前对交流调速率也随之减低,观测器对直流偏置的抑制作用也
控制普遍采用的方法,二者都需要对磁链进行准随之降低。文献[2]中新电压模型把积分器置于
确的观测。对电励磁同步电动机磁链观测常用的内环中,通过对反电势的积分可以得到磁链的幅
方法有电流模型、电压模型以及二者的综合模型。值,对同步转速进行积分可以得到磁链的相位角,
电流模型是磁链开环控制系统,启动时能够快速从而得到定子磁链。这种方法在稳定时能较准确
地跟随给定,但其受电机参数特别是转子绕组和地观测磁链,但启动时电动机速度波动,使观测的
阻尼绕组参数影响较大,使系统在高速时无法很气隙磁链不准。
好的工作。传统的电压模型存在初值、零漂及定
本文在电流模型和新电压模型的基础上,提
子电阻变化等问题的影响,特别在低速时观测结出了将这两种模型联合起来构成适用于全程范围
果误差较大,甚至电机不能启动。
内的磁链观测器模型,使其在低速时表现出电流
目前通常采用文献[1]中所述用低通滤波器模型的特点,在高速时表现出新电压模型的特点,
代替纯积分环节的方法,但需要动态调整低通滤并使二者能平稳过渡
甚金项目:江苏省2009年度普通高校研究生科研新计划(CX09B_113Z)
作者介:付凤超(1985-),男,在读硬士,Email:fufengchao.0321@163.com
2