分析三相异步电机定子绕组 a 相绕组磁链与哪些量有关

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异步电动机转子磁链定向控制中的转子磁链和定子磁链的区别,相位差怎么计算或者解释先设定定子绕组固定不动,通入三相对称交流电,产生以同步速旋转的磁场;此时,将磁场视为静止不动且其所在方向定为d轴,则定子绕组在以反方向同步速旋转;考虑转子鼠笼与定子磁场产生相对运动,转子出现电流,该电流产生q轴磁场.d轴磁场和q轴磁场矢量相加,产生合成磁场,该磁场是气隙磁场吗?以上分析中出现了转子磁链或者定子磁链吗?转子磁链和定子磁链如何定义的啊?小弟多写了,财富值一共就100个,都奉上了又去回答了别人的好多问题,再次奉献在这个问题上
猴子03fq48KF
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ψs 为定子磁链矢量,与定子磁场相对应,定子磁场是气隙磁场与定子漏磁场的合成磁场;ψr 为转子磁链矢量,与转子磁场相对应,转子磁场是气隙磁场与转子漏磁场的合成磁场.课本上面有完整的磁链方程,不过很抽象,我也在慢慢研究中.
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异步电机矢量控制系统转子磁链间接检测方法
作者:佚名 &&&&文章来源:不详&&&&更新时间:日 &&&&
异步电机矢量控制系统转子磁链间接检测方法新乡市东源振动机械有限公司
当前位置: &
& 卧式振动电机定子各相绕组的自感和互感磁链
新乡市东源振动机械有限公司
经营模式:生产型
主营产品:
振动电机,震动电机,仓壁振动器,电磁仓壁振动器
所在地区:河南省新乡市
信用指数:48
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联系人: 郝先生先生
电话: 86-
传真: 86-
邮编: 453000
地址:新乡市牧野工业园区
卧式振动电机定子各相绕组的自感和互感磁链
影响转矩脉动的因素有很多种,这里不讨论因为逆变器或者控制方面产生的转矩脉动,只讨论卧式振动电机在通入标准正弦波电流时的由于卧式振动电机结构不同产生的转矩脉动,由于卧式振动电机结构影响转矩脉动因素很多,现在还没有定论。要分析最恶劣情况下的转矩脉动,于是选择的是卧式振动电机在低速大转矩情况下的转矩脉动情况。这里一共分析一下的几种情况,分别是由于卧式振动电机的极槽配合不同产生的转矩脉动、定子槽开口大小不同的转矩脉动和磁钢的不同形状引起的转矩脉动。
&&&&研究卧式振动电机在低转速时候的,卧式振动电机结构参数对卧式振动电机的转矩脉动的影响。首先是开槽的大小影响关系。将磁钢的形状改变,但不改变磁钢的用量。研究不同形状的磁钢对转矩脉动的影响。磁钢转矩脉动率为8.68%,下凹型的磁钢的转矩脉动率为8.15%,改变磁钢的形状也就改变了D轴磁路的电感参数,从转矩数据分析不管是上凸型还是下凹型的磁钢转矩脉动率都要比直线型的磁钢的转矩脉动率要高。卧式振动电机的转矩性能可以通过改变极槽配合、改变定子槽开口大小、磁钢的形状等因素来提高。
&&&&永磁同步卧式振动电机从数学模型上看就是异步卧式振动电机数学模型的简化版本,缺少卧式振动电机转子三相绕组并且配以磁钢,用以产生气隙磁通,所以两者的电压、磁链、转矩方程都有相似处。由于没有转子三相磁链,代替的是磁钢的永磁磁链。也就缺少了转子与定子之间的互感磁链。定子各相绕组的自感和互感磁链。这里的自感磁链和互感磁链都是定值,不与转子位置有关。
&&&&转子的永磁磁链与定子绕组交链的磁链,由于转子相对于定子的位置是变化的,所以这一项是由转子相对定子位置&变化量的函数。转子的磁链幅值可以看做是转子自感乘以励磁电流的形式。坐标变换的理论最初是适用于异步卧式振动电机矢量控制系统中,由于异步卧式振动电机复杂的磁链关系,导致其有一个6&6的磁链矩阵。必须要减少变量降低矩阵的阶次。于是就需要从简化磁链关系入手。进行坐标变换的基础是必须等效前和等效后的磁动势相等。
永磁同步卧式振动电机的电磁转矩包含两个分量:一个为励磁转矩,另一个是由凸极效应引起的磁阻转矩。对于面装式转子结构,直轴和交轴的磁路对称,因此不存在磁阻转矩。对于插入式和埋入式转子结构,由于直轴磁路上有永磁体存在,永磁体的磁导率接近于空气磁导率,所以d轴电感大于q轴电感,由于交、直轴磁路不对称而产生磁阻转矩,其大小与两轴电感差值成正比。
文章为作者独立观点,不代表淘金地立场。转载此文章须经作者同意,并附上出处及文章链接。
公司地址:新乡市牧野工业园区
联系电话:86-导读:对称分量法用于异步电动机参数测试,为了实现定子电流的励磁分量和转矩分量解耦,必须精确知道异步电机的电气参数,推导出了一种电机参数测量的新方法,由于采用了对称分量法的原理,关键词:参数计算,异步电动机采用转子磁场定向控制时,就能在用户现场比较方便和准确地测量出异步电动机的相关参数,预知电机参数,通常采用空载及三相稳态短路实验的方法来测量这些参数,已有许多文献提出了电机参数的在线及离线的辨识方法[
EI,ECTRICDRIVE2009V01.39No.4电气传动2009年第39卷第4期
对称分量法用于异步电动机参数测试
龚世缨,毕平劲,邱长春
(湖北三环发展股份有限公司,湖北武汉430223)
摘要:在异步电机高性能驱动中,为了实现定子电流的励磁分量和转矩分量解耦,保证定子电流与转子磁链的准确定向,必须精确知道异步电机的电气参数。为了克服传统测量方法的缺点。基于异步电机在单相运行下的数学模型,推导出了一种电机参数测量的新方法。由于采用了对称分量法的原理,所以无须进行空载和短路实验。同其他方法比较,实验结果说明了所提出的方法有实用价值。
关键词:参数计算;等值电路;对称分量法;数值逼近
中图分类号:TM343
文献标识码:A
ParameterEstimationTechniqueofIMBased
GONGShi―ying。BI
theSymmetricalComponentMethod
Ping―jing。QIUChang―chun
(HubeiSanhuanDevelopmentCorporationLtd,Wuhan430223,Hubei,China)
Abstract:Inhighperformanceinductionmachinedrive,accurateknowledgeofthemachineelectrical
rametersisrequired
ensure
correct
alignmentofthe
statorcurrentvectorrelativetOtherotorflux
vector,tO
decouplethefluxandtorque-producingcurrents.Forovercomingshortcomingofconventional
method,a
novelalgorithmofelectricalparametersestimationofinductionmotorwasdeveloped,basedcalmodelofinductionmotorinsingle-phaserunningstate.Theproposedtechniqueisbasedcomponentmethod,requiring
themathemati―thesymmetrical
performingno-load
testandlockedrotor
test.Comparedwithothermethod,
theresultshowsthatthetechniquebepracticallyused.
Keywords:.parametercalculation;equivalentcircuit;symmetricalcomponent
method;digitalapproxima―
异步电动机采用转子磁场定向控制时,需要
负载及堵转,就能在用户现场比较方便和准确地测量出异步电动机的相关参数。2
预知电机参数。通常采用空载及三相稳态短路实验的方法来测量这些参数。空载实验时要求断开电机轴上的负载,短路实验时要对电机进行堵转。对于高压大功率变频调速电机,上述实验方法在用户现场较难进行。同时,上述方法还不能分别测量出定子及转子漏抗。
已有许多文献提出了电机参数的在线及离线的辨识方法[1。]。这些方法利用电机的稳态或动态数字模型,在外加信号作用下测量出电机的稳态和动态响应,再利用适当的数值方法,估计出电机参数。这些方法在原理上、方法上和测量精度上各有千秋。
本文提出一种测量方法,在变频器供电条件下,利用不对称稳定短路实验,无须断开电机轴上
作者简介:龚世缨(1944一),男,教授,Email:gongshiying:@hotmail.corn
不对称稳态短路时异步电动机的
设电机为Y型接法,其中定子的A相绕组断开,B相及C相绕组由变频器施加单相交流电[3]。电路原理图如图1所示。
图1电路原理图
Fig.1
Schemeofthe
system
structure
电气传动2009年
第39卷第4期在单相交流电流的作用下,电机中产生的是脉振磁场,转子处于静止状态,s一1。已知UA=0;J一一一,c,以A相作为参考相,利用对称分量法可得到
=÷(I^+IB+J(:)一0
一寻(jA+以,。+nzjc)一j每j。
=了1“小zjB+a珀=一j争B
a―e-J12矿
UH:=UB―Uc一(【,B++UB一)一(Uc++Uc一)
一l8+Z+十lB―Z一一lc}Z+一lc―z一=IB(Z++Z一)
式中:z+为电机的正序阻抗;Z~为电机的负序阻抗。
由式(2)可以看出,将正序阻抗和负序阻抗串联就得到了两相稳定短路时的等效电路,如图2所示。图2中忽略了铁耗电阻。
03工¨aJ正k
图2单相等效电路
Fig.2
Single-phaseequivalent
circuit
由于电机处于静止状态,s一1,R:/s―R:/(2一s),有Z+一Z一。由式(2)可得
Z+一U盯/(2,B)一优+j挖
(3)4迭代初值选取方法
电机正序阻抗的等效电路如图3所示。
n)l£k
∞IL如R2
圈3止J予阻况,寺放电阻
Fig.3
Equivalentcircuitofpositive―sequence
impendance
z+一cR-+jmlLla,+笔}去篙譬糟
由图3可得
=cRl+西蒜鲁可,+
龚世缨,等:对称分量法用于异步电动机参数测试
.广∞1L。R;+叫{L2L。.(L2。+L。)。
’I―1瓦i雨i瓦了厂一十蚴L14
将式(4)实部和虚部分开,由式(3)可得到
些甓等CO糌掣hk:咒(6)
R。+丽Fi墨‰=m(5)
R;+;(L2,+L。)2
式(5)中有4个未知量,即R,,R。,Lz。,L。,可由4个方程来求解。利用变频器供电时,改变电源电压U和相应角频率∞。,就可得到求解上述4个未
知数的方程组。R,,R。,L扪L。求得后,根据式
(6)即可求出L,。。3
多变量非线性代数方程组求解方法
由式(5)构成的方程组为非线性代数方程。n
个变量"个方程的非线性组,其一般形式为
f厂1(zl,X2,…,z。)=0
j以∞“2,...,引一
I^(z1,z2,…,z。)一0
式中,z。,z。,…,X。是竹个未知变量。
本文采用Newton迭代法求解方程组(7)。基本步骤是先选择以个合适的初值z。。,zz。,…,z。。作为起始点的值,再用迭代方法计算出新的近
似解,z…z:l,...,z。。,使式(7)在误差范围内接近
满足。如果不满足,寻求满足另一组满足误差条件的近似解,当过程满足终止判据时停止迭代。
迭代方法可参考文献[4]。
由图1可以看出,在电源角频率为灿下实验时,可以测出电压有效值U。、电流有效值J。、有功
功率P。及无功功率Q。,由此可得
RK=(Rl+R2)=菩
XK(xl。+x2。):―Q西I
取R,。一R。。一R。/z,X。砷一X。。=XK/z作为异步
电动机电阻及漏抗的初值。在此基础上,根据异步电动机的参数特性取x。。一(20~30)Xt为激磁阻抗的初值。5
物理实验结果
被试电机参数为:PN一360kW,U。=60
龚世缨.等:对称分量法用于异步电动机参数测试电气传动2009年第39卷第4期
V,JN=42A,咒N一1480
r/min,Y接法。在工频输出的频率应相差较大,本文采用的频率分别为
f11=50Hz,^2―40Hz,f13=30Hz,,14一lOHz。
Hz电源供电条件下,对电机进行了空载及短
路实验。在变频器供电时对电机进行了不同电源频率下两相稳定短路实验。实验结果如表1所示。
裹1实测数据
Tab.1
Measured
3)由于变频器供电的电压和电流中含有谐波,应对采样的电压,电流信号进行滤波处理后,才能用于A/D变换及进一步处理。
本文利用对称分量法原理,利用变频器供电,在不需要断开电机轴上负载的情况下,在用户现场就能比较方便和精确地测量异步电机的参数,
测量方法直流电桥三相短路
1.347
1.108
0.0263
R2/0L16/HL26/HLm/H
具有较好的实用价值。
0.024
[1]刘述喜.基于数字信号处理器的异步电机参数辨识实现
变频器供电(两相短路)
1.381.0980.0265O.01780.52
[J].电机与控制应用,2006。33(10):21―25.
[2]陈硕,TSUJIMineo,YAMADAEiji.感应电机无速度传感
在变频器供电下进行两相短路实验时,需要
器矢景控制系统的定子电阻在线辨识[J].中国电机工程学报,2003,23(2):88―92.
[3]龚世缨。熊永前.电机学实例解析[M]。武汉:华中科技大
学出版社.2004.
[4]李庆扬.非线性方程组的数值解法[M].北京:科学出版社,
1999.
注意如下问题。
1)由于电机处于静止状态,为防止电机的过热,实验时的短路电流不得超过电机额定电流的1。1倍。实验要尽快进行。
2)为提高实验数据分辨频率,实验时变频器
硬稿百两五丽萨丽
修改稿日期:2008―11-05
(上接第16页)
门子公司全数字变流器6RA7087―6DV62,额定电流850A满足辊道电机2倍过载启动要求。二极管D,~D4的额定电压【,nnM选择与一般二极管整流桥的选择相同,而额定电流与一般二极管整流桥的选择不同,在这里整流桥实际上是直流电流整流,二极管的工作周期是360。,按照通常的近似计算方法误差较大,我们采用计算元件结温来选择二极管的额定电流Jrnv。选择平板式普通整流二极管ZP8
1500―12,1500A,1200V。相
为90℃左右,满足生产需求。该控制方案在攀钢轨梁厂800轧机机前/机后辊道电机控制装置改造应用十分成功。3
通过攀钢轨梁厂几十台复励电机调速系统的
全数字改造,证明两种控制方案均可以满足生产工艺要求,采用控制方案2既能够发挥复励电机的优良品质,又可以彻底取消直流接触器、实现全数字控制,极大地降低了故障率和维修时间、经费,值得推广应用。
[1]西门子公司.6RA70系列全数字直流调速装置使用说明书
[z].2004.[2]
天津电气传动设计研究所.电气传动自动化技术手册[M].第2版.北京:机械工业出版社。1992.
关参数为:门槛电压0.78V,斜率电阻0.188mQ,结壳热阻0.035K/W,J7散热器热阻0.031K/W,接触热阻0.008K/W,最高结温190℃,按照2倍过载860A计算结温:
860×(O.78+0.188×860÷1000)×
(O.035+0。031+0.008)+40℃一
100℃<190℃
由此可知,整流二极管电流选择裕度很大,由于安装空间问题,无法安装风道和适配的风机,实际风速到达4m/s,现场实际应用时,二极管壳温
顼福百两■丽西而
修改稿日期:2008―1I-03
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相关内容搜索1.大功率GTR、大功率MOSFET、IGBT(;答:GTR:电流型驱动;MOSFET,IGBT:;管压降:MOSFET大,IGBT小,GTR最小;2.交流异步电动机调速方法?;答:①变级对数调速;②变频调速;③串极调速;④绕;3.试说明采用二极管整流有何缺点?;答:所得电流波形不是正弦波,为脉动波形,存在谐波;4.风机水泵变频节能的原理?;答:风机水泵变频
1.大功率GTR、大功率MOSFET、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)在驱动形式和导通后管压降的比较?
答:GTR:电流型驱动;MOSFET,IGBT:电压型驱动。
管压降:MOSFET大,IGBT小,GTR最小。
2.交流异步电动机调速方法?
答:①变级对数调速;②变频调速;③串极调速;④绕线式电动机串电阻调速;⑤定子电压调速;⑥电磁调速;⑦液力耦合器调速。
3.试说明采用二极管整流有何缺点?
答:所得电流波形不是正弦波,为脉动波形,存在谐波分量。
4.风机水泵变频节能的原理?
答:风机水泵变频节能采用变频调速节能,由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)w H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,功率P与转速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。
1.如何实现送至CPU的CLKIN的时钟信号频率150M。
答:使用PLL使能模式,假如我们采用30M的晶振来给2812提供时基。当PLLCR的DIV位被设置成最大值,即1010的时候(大于1010的数字保留),CPU的时钟将达到150MHZ,是2812所能支持的最大时钟频率,这也是为什么我们会常常选用30M晶振的原因。具体时钟频率的计算过程,例如,晶振为30M,PLLCR的DIV位被设置成1010时的时钟频率,计算公式:
CLKIN=(OSCLKIN*DIV的值)/2=(XCLKIN*10)/2=(30M*10)/2=150M Hz
2.要设置定时器1周期中断(TIPINT),针对外设级,PIE级及CPU级需要哪些设置?
答:中断外设级:① 外设中断的屏蔽,需要将与该中断相关的外设寄存中的中断使能位置1,即EvaRegs.EVAIMRA.bit.T1PINT=1;//外设中断未屏蔽;② 外设中断标志位的清除,即EvaRegs.EVAIFRA.bit.T1PINT=1;//外设中断标志位的清除。
中断PIE级:①PIE级中断的使能,需要将其相应组的使能寄存器PIEIERx的相应位进行置位,即PieCtrlRegs.PIEIER2.all=M_INT4;//M_INT4=0x0008; ②对PIE应答寄存器(PIEACK)相关位进行清除,即令PieCtrl.PIEACK.bit.ACK2=1。以使得CPU能够响应同组的其他中断。
中断CUP级: CUP级中断的操作是自动的,不管是中断标志位(IFR),还是中断使能位(IER)。
3.理解42页例程,定时器T1产生一个不对称的PWM波形,频率为1KHz,占空比为40%。
1.LTSR 6-NP的电流传感器在不同的连接方式,该传感器可具有三个不同的量程,对应的最大测量范围分别是多?
答:传感器可具有三个不同的量程分别为: 2A档、 3A档、 6A档。其对应的最大测量范围根据下式IPMA=(4.5-2.5)IPN/(3.125-2.5)知,分别为±6.4;±9.6;±19.2。
2.从LTSR 6-NP的输出特性曲线可看出,当检测的电流为2A时,输出为3.125V,此时采用什么量程?
答:取过载倍数λ=1.8,Im=1.414*2*1.8=5.09A,由此可见,为了最大程度地利用电流传感器的量程范围,提高测量精度,故采用2A档的连接方式。
数值结果?0.625?0.6-ADCL00.625?0.6?0??51233
中,0.6是什么含义?
答:2812的模拟输入范围为0到3V,芯片LEM的电源电压为5V,因此其两个电压输出经过信号调理后,必须经过系数为0.6的放大器再送入DSP的A/D采样端口。
4.LTSR 6-NP量程与接线关系?
5.1.5的Q12格式是多少?
答:1.5*2^12=1.5*0
6.死区时间一般设置多少?
答:①死区时间:死区就是在上半桥关断后,延迟一段时间再打开下半桥或在下半桥关断后,延迟一段时间再打开上半桥,从而避免功率元件烧毁。这段延迟时间就是死区。
②一般设置为3-4微秒;
③三相全桥电路
7.数字PI实现需哪几部分?
答:①头文件中声明
②C语言文件中定义
③调用:在电动机控制中,要用到dq轴电流给定与反馈比较,在经过dq轴调节器输出Ud和Uq。在程序中,通过前面的定义,可以用以下语句实现。
1.光电编码器如何判断转速的正反转?
答:为了获得转速的方向,可以增加一对发光与接收装置,使两对发光与接收装置错开光栅节距地1/4,则两组脉冲序列A和B的相位相差90°。如图所示,正转时A相超前B相90°,反转时B相超前A相90°。
2.MT测速例程实现?
答:①捕获中断
②T1周期中断
3.三种测速法的公式?
60f0②M法测速:
60f0M160M1③M/T法:
答:①T法测速:
n?n?n? zM2ZTcZM2思考题:
1.SVPWM的三个关键问题?
答:①电压矢量的作用时间
②基本电压矢量作用顺序
③合成电压矢量所处扇区的判断
2.在不同扇区时的PWM三相波形?
3.比较值的计算公式如何?不同扇区的计算是否相同?
不同扇区计算公式:
有以上公式可知,不同扇区计算公式不同。
1.上下桥臂开关管驱动的差别?
2.逆变电路中开关管散热器安装方式?
3.光耦隔离电路中光耦有没有速度要求?
答:DSP产生的六路PWM波形电压比较低,驱动能力弱,需要经过隔离放大才能驱动MOSFET。同时,采用光耦进行隔离,起到了保护DSP的作用。U相上下桥壁的光耦隔离电路,所加的PWM1、PWM2互补。考虑到PWM的高频特性,因此应该选择高速光耦才能满足要求,故光耦有速度要求。
4.逆变电路中开关管栅极的电阻和二极管什么作用?
答:①开关管栅极和源极存在极间电容,需进行充放电,如不加电阻,将使电流过大,即电阻有限流作用;
②二极管有充放电作用,迅速放完极间电流。
5.如果是单相供电,VDC电压是多少?
答:VDC=√2*220=311V
思考题:VIPER22A工作原理,IRFP460开关器件,高速光耦HCPL4503,驱动芯片L6386,ACS712ELCTR-20A-T线性霍尔电路传感器。
1.参数辨识的三个实验是什么实验?
答: 参数自动辨识功能主要通过直流实验、单相交流实验、空载实验实现。所需 辨识的电机参数包括:定子电阻 RS ,转子电阻 Rr ,定子漏感 Lls 和转子漏感 Llr 以及互感Lm 。
定子电阻辨识由直流实验完成
单相交流实验实现对转子电阻及定转子漏感的辨识
利用空载实验可实现对电机互感的的辨识。
2.直流实验时,画出合成电压矢量轨迹?也说明其它实验的合成电压矢量轨迹?
直流实验:θ = 0 ,电压矢量U s 在基本电压矢量U1 的方向
单相交流实验:θ = 0,电压矢量U s 指向基本电压矢量U1 方向;θ = 180,电压矢量U s 指向基本电压矢量U1 的反方向。幅值按正弦规律变化。
空载实验:圆形旋转磁动势,θ在0度到360度之间变化。
3.由三个实验体会SVPWM的含义.
推导在不同扇区的U相电压计算的重构公式?
1.规则采样法的脉宽计算公式及比较器的赋值?
2.在一个调制波正弦波周期里的载波个数由什么决定?
1.分析异步电机定子A相绕组磁链与哪些量有关?写出表达式。
2.判断:旋转磁动势并不一定非要三相不可,二相、三相、四相、……等任意对称的多相绕组,通入平衡的多相电流,都能产生旋转磁动势。正确
3.如果两相绕组通直流电,如何才能产生旋转磁动势。
4.按转子磁链定向同步旋转坐标系下的两个关键公式,其含义。(异步电机的矢量控制是需要坐标旋转变换的,坐标变换是如何旋转变换的?依据是什么(即通过推导的式子说明转矩与磁链解耦)?控制时如何实现?)
1.直接定向与间接定向的矢量控制系统的差别?
2.实现异步电机矢量控制的程序组成?
3.有哪些变量需初始赋值?
4.为什么可近似认为
5.直角坐标/极坐标(R/P)变换中有多少种情况要考虑?
6.分析下图
1.亚泰变频器面板如下,将功能码 P1.01 从 00.00Hz 更改设定为 01.05Hz 的操作步骤。
2.电机参数自学习要实现什么过程?得到什么参数?说明亚泰变频器参数自学习的设置
3.以亚泰变频器为例,画出快速调试流程图。
4.制动电阻作用,画出内部电路。
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