[发明专利]基于瞬时功率检测和负载辨识的感应电动机协同控制系统

权利要求书

1.基于瞬时功率检测和负载辨识的感应电动机协同控制系统，其特征在于包括：数字信号处理器TMS320F28346为核心的瞬时功率检测和负载辨识协同控制器（1）、三相桥功率放大器（2）、三相桥驱动电路（3）、三相感应电动机（4）、三相二极管整流器（5）、瞬时功率检测环节（6）、电流检测环节（7）、编码器转速检测环节（8）、负载辨识环节（9）、+15V开关电源（10）、±12V开关电源（11）和+5V开关电源（12）；瞬时功率检测环节（6）、电流检测环节（7）、编码器转速检测环节（8）和负载辨识环节（9）的输出连接到数字信号处理器TMS320F28346为核心的瞬时功率检测和负载辨识协同控制器（1），数字信号处理器TMS320F28346为核心的瞬时功率检测和负载辨识协同控制器（1）输出的6路PWM信号输出连接到三相桥驱动电路（3），三相桥驱动电路（3）输出连接到三相桥功率放大器（2），电网输入的三相动力电经过三相二极管整流器（5）整流成直流电压后连接到三相桥功率放大器（2），三相桥功率放大器（2）的输出接三相感应电动机（4），三相桥功率放大器（2）由三相二极管整流器（5）的输出供电，三相桥驱动电路（3）由+15V开关电源（10）供电，瞬时功率检测环节（6）和电流检测环节（7）由±12V开关电源（11）供电，+5V开关电源（12）经电平转换后为数字信号处理器TMS320F28346为核心的瞬时功率检测和负载辨识协同控制器（1）供电；当三相感应电动机（4）在周期性负载或轻载工况下运行时，为了提高三相感应电动机运行的功率因数，采用基于瞬时功率检测和负载辨识的协同控制器结构，综合瞬时功率检测环节和负载辨识环节的输出设计协同控制器，动态调节三相感应电动机励磁电流，在不影响有功功率的情况下调整无功功率使功率因数提高到0.88，实现节电控制。

2.根据权利要求1所述的基于瞬时功率检测和负载辨识的感应电动机协同控制系统，其特征在于：所述的数字信号处理器TMS320F28346为核心的瞬时功率检测和负载辨识协同控制器（1）从与三相感应电动机（4）相接的编码器转速检测环节（8）获取转速反馈信号，数字信号处理器TMS320F28346为核心的瞬时功率检测和负载辨识协同控制器（1）将参考转速信号与反馈转速信号作差，作为协同转速控制算法的输入量，由电流检测环节（7）反馈的三相感应电动机电流经过CLARK变换和PARK变换后得到励磁电流分量和转矩电流分量的反馈值，CLARK变换和PARK变换在数字信号处理器TMS320F28346为核心的瞬时功率检测和负载辨识协同控制器（1）中实现，根据瞬时功率检测环节（6）输出的瞬时功率值解算出所需的励磁电流参考，根据负载辨识环节（9）输出的负载率解算出所需的转矩电流参考，将励磁电流参考与励磁电流分量反馈值作差，转矩电流参考与转矩电流分量作差，将转速差值、励磁电流分量差值、转矩电流分量差值输入到协同控制器，协同控制算法经数字信号处理器TMS320F28346为核心的瞬时功率检测和负载辨识协同控制器（1）运算后的输出量作为控制量，根据该控制量所在的扇区选择合适的电压矢量来生成6路PWM信号，6路PWM信号经三相桥驱动电路（3）触发相应的三相桥功率放大器（2）的功率器件导通来控制三相感应电动机（4）的转速和励磁电流，实现三相感应电动机（4）的高功率因数功率控制。