全文总字数:4952字
文献综述
1. 课题背景与意义按照电机的运行速度,可以将其运行区间划分为两个区间:基速以下区域和基速以上区域。
当电机运行在基速以下区域时,磁场维持不变的状态,最大输出转矩保持不变,故又称为恒转矩调速区域。
当电机运行在基速以上区域时,受到直流母线电压的限制和反电动势的影响,需要转子磁场随着电机转速上升而下降,这即是弱磁运行[1]。
统计数据显示,目前中国电机用电量约占全国总用电量的60%、工业总用电量的80%,在电动机中,应用最多的就是三相交流异步电机,感应电机结构简单、价格低廉、牵引性能好、运行可靠性高、维修方便,在交通运输、国防军事、电力、石化、纺织及食品行业等领域都获得了广泛的应用[2] ,因此,有必要提高其控制性能和运行效率,降低其能耗,推进节能减排,所以必须大力发展高性能的变频调速技术。
在高性能交流调速系统中,一般都需要转速的闭环控制,通过速度传感器检测转速,但速度传感器有许多缺点,它的系统硬件成本较高,体积较大,对高温高湿度的环境适应能力较差,运行可靠性低,故国内外学者转向研究无速度传感器技术,磁链观测技术是无速度传感器矢量控制必不可少的关键性技术。
为提高感应电机的工作效率和高速性能,要求感应电机具有较宽的调速范围,要求其能在额定转速(基速)以上稳定运行,即在弱磁区域稳定运行[3]。
所以十分有必要提高在弱磁高速运行下的磁链观测能力,旨在使输出电压达到最大,扩大基速以上的调速范围。
2.研究课题的国内外研究现状的介绍以及应用2.1各方法的原理及优缺点分析磁链观测技术大致可以分为两类:一、基于电机的理想抽象特性(park方程),包含开环观测和闭环观测,测量电机中的电压和电流,再根据理想的电机数学模型,得出转速和磁链的量;二、基于电机的非理想特性,譬如齿谐波、饱和凸极,典型方法有信号注入法。
(1)开环观测从电机的物理模型出发,根据电路结构和电磁关系,通过电压电流等参数来估算转速或转差。
