[发明专利]一种新的异步电机的转子磁链估计方法

说明书

本发明公开了一种新的异步电机的转子磁链估计方法，属于电机控制技术领域，基于电压模型，采用自适应陷波器对异步电机进行转子磁链进行估算，获取转子的位置，进行异步电机FOC控制，本发明采用自适应陷波器代替电压模型的转子磁链观测器中的积分环节，相当于将积分从时域转换到频域，消除了积分初值对转子磁链估计的影响，使得基于电压模型的磁链观测器可以适用于全频率段。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体是一种新的异步电机的转子磁链估计方法。

背景技术

异步电机在进行磁场定向控制(FOC)时，常使用转子磁链定向，进行转子的有功无功解耦，实现进行高性能控制。

转子磁链定向首先要得到异步电机的转子磁链，常用的异步电机转子磁链观测器分为两种，一种是基于电流模型的转子磁链观测器，一种是基于电压模型的转子磁链观测器。

在电流模型的转子磁链观测器中，式(1)为转子磁链幅值计算，式(2)为转子磁链位置计算所示：

其中i_st为T轴定子电流，i_sm为M轴定子电流，转子时间常数L_r为转子电感，R_r为转子电阻，L_m为互感。

电流模型的转子磁链观测器涉及到异步电机的转子电阻参数，而异步电机的转子电阻辨识的难度很大。另外电流模型转子磁链观测器需要电机转速，对异步电机的无感FOC控制也相当的不利。

电压模型的转子磁链观测器如式(3)(4)所示：

其中为α轴转子磁链，为β轴转子磁链，u_sa为α轴定子电压，u_sβ为β轴定子电压，Rs为定子电阻，Ls为定子电感，

而电压模型的转子磁链观测器不涉及到异步电机的转子电阻，有利于异步电机参数的辨识。同时，电压模型的转子磁链观测器不需要实际转速，非常适合异步电机的无感FOC。但是由于电压模型的转子磁链观测器存在积分环节，积分在时域中会被积分初值影响，会导致转子磁链估计发生严重偏差。

由于积分环节受积分初值影响很大，基于电压模型的转子磁链观测器，一般采用一个一阶惯性环节替代积分环节，但是一阶惯性环节在低频段的特性和积分环节的特性差别很大，所以常规的电压模型磁链观测器没法在低频段使用。

本发明采用自适应陷波器代替电压模型的转子磁链观测器中的积分环节，相当于将积分从时域转换到频域，消除了积分初值对转子磁链估计的影响，使得基于电压模型的磁链观测器可以适用于全频率段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的异步电机的转子磁链估计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新的异步电机的转子磁链估计方法，包含以下步骤：

步骤1、基于电压模型，采用自适应陷波器对异步电机进行转子磁链进行估算，获取转子的位置，进行异步电机FOC控制，其中，自适应陷波器的传递函数如式(5)所示：

其中ω为陷波频率，ω_c为陷波器带宽；

步骤2、根据下述公式(3)和式(4)，获取异步电机定子电压的频率ω，然后将ω和陷波器带宽ω_c赋给式(5)；