[发明专利]一种异步电机VF控制电机振荡抑制方法

说明书

本发明公开了一种异步电机VF控制电机振荡抑制方法，包括如下步骤：变频器采样三相输出电流，获取异步电机瞬时无功电流，提取无功电流振荡分量，输出振荡抑制计算角度，再输出振荡抑制调整角度；同时，变频器采样母线电压，获得母线电压变化量，再输出振荡抑制调整电压；最后，将振荡抑制调整角度与频率指令通过第二角度积分器计算获得角度相加，将振荡抑制调整电压与频率指令通过VF曲线计算单元计算获得输出电压相加，用于SVPWM调制输出。本发明同时对输出电流和母线电压进行检测，增加调整角度输出控制器和通用调节单元，有效加快控制响应，实现最佳控制调整量输出，抑制效果明显，可以满足针对不同容量异步电机参数一致性的需要。

技术领域

本发明属于异步电机VF控制方法技术领域，具体涉及一种异步电机VF控制电机振荡抑制方法。

背景技术

VF控制是一种常用的变频器控制模式，优点是控制方式简单，不依赖电机参数，适应于大多数应用场合。VF控制属于开环控制，无法针对轻载或者空载运行时在特定运行频率固有不稳定特性进行抑制，从而产生转矩波动，引起电机持续振荡，同时电机电流也出现大幅振荡导致变频器报故障停机，长时间持续振荡会缩短电机及其他电机设备的使用寿命，在特定振荡频率段内无法正常运行，也限制了VF控制方式的调速范围。

一般认为，VF控制电机振荡通常与调制方式、逆变器死区效应、变频器与电机的无功交换、电机的机械频率共振有关。由于VF控制属于开环控制，当出现电流振荡时，没有有效反馈对当前输出进行调整，容易导致振荡进一步恶化，直至电机或变频器出现异常。

针对异步电机VF控制电机振荡问题，通常是通过检测输出电流，提取振荡因素，对输出频率进行调整，通过稳定输出转矩，达到抑制电机振荡。电机振荡同时会引起母线电压的波动，导致输出电压的不稳定，因此通过检测母线电压，调整并稳定输出电压，可以有效避免电机振荡进一步恶化。通常电机振荡呈现不规则周期性，若控制响应不及时，或调整量与电机振荡形成追逐，则不仅不能实现对电机振荡的抑制，甚至会导致电机振荡进一步加剧。

因此，一种异步电机VF控制电机振荡抑制方法亟待提出。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种异步电机VF控制电机振荡抑制方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供一种异步电机VF控制电机振荡抑制方法，包括如下步骤：

S1.变频器采样三相输出电流，通过电流坐标转换器获取异步电机瞬时无功电流，所述瞬时无功电流通过第一滤波器和减法器提取无功电流振荡分量；

S2.所述无功电流振荡分量通过第一振荡抑制计算单元输出振荡抑制计算角度，所述振荡抑制计算角度通过调整角度输出控制器输出振荡抑制调整角度；

S3.变频器采样母线电压，通过母线电压采样值保持器和减法器计算获得母线电压变化量，所述母线电压变化量通过第二振荡抑制计算单元输出振荡抑制调整电压；

S4.将振荡抑制调整角度与频率指令通过第二角度积分器计算获得角度相加，将振荡抑制调整电压与频率指令通过VF曲线计算单元计算获得输出电压相加，用于SVPWM调制输出。

优选的，所述第一振荡抑制计算单元包括第一比例系数、通用调节单元、调整频率计算单元、调整频率限幅单元、第一角度积分器；所述第一比例系数为用户可调节参数；所述无功电流振荡分量通过与第一比例系数和通用调节单元相乘获得等效电压调整量；所述调整频率计算单元为等效电压调整量根据VF曲线斜率反算获得振荡抑制调整频率；所述振荡抑制调整频率经过调整频率限幅单元和第一角度积分器输出振荡抑制计算角度。

优选的，所述通用调节单元依据当前变频器额定输出电流自动计算调节参数，用于针对不同容量异步电机的用户调节参数进行调节。