[发明专利]非正弦输入条件下的电机损耗计算方法

说明书

非正弦输入条件下的电机损耗计算方法，涉及三相异步电动机损耗计算方法，该方法包括以下步骤：非正弦电压电流信号提取、电机输出功率提取、电机T型等效电路的建立及参数测定、能量等效后电压电流计算、电机损耗计算。本发明针对基于电机T型等效电路的电机损耗计算方法存在的问题，提出一种新的计算方法。本发明的要点在于基于能量等效的原理计算等效后的正弦电压电流输入，进而根据T型等效电路求取电机损耗。对于非正弦周期输入下，根据T型等效电路求取电机损耗是不可取的，因为T型等效电路建立的前提是正弦输入，故将非正弦的输入等效为正弦输入，再进行电机损耗的计算是合理的。

技术领域

本发明涉及三相异步电动机损耗计算方法，特别是非正弦周期电压电流输入下的三相异步电动机损耗的计算方法。

背景技术

交流异步电动机因其结构简单、价格低廉、运行可靠、坚固耐用并且制造方便而被广泛应用于我们的各种日常生活中。根据文献统计,三相异步电动机每年的耗电量约为全球总的用电量的50％,而我们国家异步电动机的用电量所占的比例更高,竟达60％-70％。因此计算电机损耗，对研发异步电动机节能控制方法,设计高性能、低损耗电机有着重要意义。

基于频率、绕组折算后的三相异步电机T型等效电路的电机损耗计算方法简单易行，对研究电机损耗有着基础性作用，但是其适用条件是电机运行在正弦电压电流输入下。对于非正弦周期电压电流输入的情况，功率因数等概念不再适用，因此无法构建等效模型进行损耗计算，此时需要寻求新方法来计算非正弦条件下的电机损耗。

发明内容

本发明的目的：在于提供一种对电机损耗有效计算的方法，从而能计算在非正弦周期输入下的电机损耗。

本发明的技术方案：

一种非正弦输入条件下的电机损耗计算方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

步骤1：对非正弦输入电信号进行提取，计算得到输入功率；

步骤2：通过转速转矩传感器提取信息，计算得到输出功率；

步骤3：通过电机短路试验和空载试验，得到电机等效电路各参数；

步骤4：利用能量等效的方法将非正弦输入等效为正弦输入，计算得到正弦输入电压电流；

步骤5：通过等效后的正弦电压电流和电机T型等效电路计算电机损耗。

进一步的，以上各步骤中：

(1)非正弦电压电流信号提取：非正弦周期电压电流输入u₁(t)i₁(t),根据输入端电压电流计算输入功率

(2)电机输出功率提取：利用转矩转速传感器计算输出功率P₂＝T·Ω；

(3)电机T型等效电路的建立及参数测定：利用空载试验和短路试验求取参数r₁,x₁,r₂,x₂,r_m,x_m；

(4)能量等效后电压电流计算：设等效后的正弦电压电流为其中ω＝2πf，频率取50赫兹，为四个未知量，保证等效前后输入输出功率不变，即:

联立上述四个独立方程，解出四个未知量