[发明专利]三相交流异步电动机的低速控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及电动机的控制装置领域，具体涉及一种三相交流异步电动机的低速控制装置。

背景技术

随着工业生产的日新月异，交流异步电动机的应用也越来越广泛，日常生活中有70%以上的电能用于交流异步电机的控制。因此，在满足运行、工艺、生产等要求的同时减少运行损耗，延长电机寿命，研究高性能的电机控制技术是非常必要的。

交流电动机在工作过程中，其转速与电源的频率有关，为了使得电动机运行稳定，通常用变频器来改变交流电的频率，从而达到改变电动机转速的目的。当电动机在低速情况下运行时，由变频器构成的交流调速系统在低速启动时由于启动转矩小，造成交流电机启动困难甚至无法启动；由于变频器运行过程中会产生高次谐波，引起电动机的转速脉动及电动机发热，并且电动机运行噪声也加大，当变频器距电动机距离较大加上高次谐波对控制电路的干扰，极易引起电动机转速脉动运行；当交流电动机低速稳态运行时，由于受电网电压波动或系统负载的变化及变频器输出电压波形的畸变，将造成电动机的抖动。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种三相交流异步电动机的低速控制装置，来解决以上背景技术部分提到的问题。

本发明实施例提供了一种三相交流异步电动机的低速控制装置，所述装置包括：

主电路，用于给三相交流异步电动机提供电压；

检测电路，用于检测所述三相交流异步电动机的电流并进行电流采样；

控制电路，用于根据采样到的电流信号运算生成脉宽控制信号；

驱动电路，用于根据产生的脉宽控制信号控制所述三相交流异步电动机，

其中，所述控制电路包括：

转速环模块，用于接收转速环的给定转速和反馈转速，计算电流环的给定值并输出到电流环，其中，所述电流环的给定值包括给定励磁电流、给定转矩电流和给定相位；

电流环模块，用于接收转速环的输出值和电流环反馈值，并输出电流环的输出值；

脉宽控制信号生成模块，用于接收所述电流环的输出值并生成控制三相交流异步电动机的脉宽控制信号。

进一步地，所述转速环模块的响应时间为1ms，所述电流环模块的响应时间为200us。

进一步地，所述转速环模块接收的反馈转速根据下述公式5运算得到：

式5

ω=ω₁-ω₂

其中，ω₁为定子频率，根据转速环模块的给定转速和反馈转速之差再通过积分器获得；ω₂为滑差，记为其中，T_r为转子的时间常数，为电流环给定转矩电流，为电流环给定励磁电流。

进一步地，所述给定转矩电流根据参考无功功率和反馈无功功率之差再经过比例积分调节器运算获得。

进一步地，所述电流环模块还包括转矩电流补偿单元，用于当所述三相交流异步电动机在低速和空载状态时，提高所述电流环模块的给定转矩电流。

进一步地，所述转矩电流补偿模块通过增加电流补偿来提高给定转矩电流，所述电流补偿根据下述公式6运算得到：

式6

ΔI=Tr·Δω·id*]]>

其中，Δω为滑差补偿，所述滑差补偿根据下述公式7运算得到：

式7