摘 要：對(duì)于文獻(xiàn)[1]所提出的新型無(wú)速度傳感器的異步電機(jī)矢量控制變頻器調(diào)速技術(shù)，本文示出了一些重要的仿真效果，并對(duì)其進(jìn)行了評(píng)述。 關(guān)鍵詞：無(wú)速度傳感器 矢量控制 交流傳動(dòng) Abstract：A new Sensor-less vector control inverter technology of asynchronous motor had been prompted by [1].this paper gives some important Simulation results and discussions . Key words：Sensor-less Vector control AC drive l 引言 文獻(xiàn)[2]在文獻(xiàn)[3]所提出的通過在線定子磁鏈閉環(huán)去自校正定子側(cè)電阻的基礎(chǔ)上，引人了文獻(xiàn)[4]的定子磁鏈觀測(cè)方法并將其組合應(yīng)用在定子磁鏈定向矢量控制變頻調(diào)速中，從而使電機(jī)定子磁鏈值保持在給定值上并不受電機(jī)定子側(cè)電阻及轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)變化的影響，取了得顯著效果[5]；既能在無(wú)速度傳感器下運(yùn)行，又能獲得很高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩且起動(dòng)電流小，從而使變頻器的電流容量大為減少和產(chǎn)品成本顯著降低。 文獻(xiàn)[1]在文獻(xiàn)[2]所提出的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步增加了轉(zhuǎn)速閉環(huán)、轉(zhuǎn)速估計(jì)、轉(zhuǎn)差計(jì)算及常用的轉(zhuǎn)矩電流限幅等重要環(huán)節(jié)，大大擴(kuò)寬了使用功能，從而首次提出了一種新型具有高性能的無(wú)速度傳感器的定子磁鏈定向矢量控制變頻調(diào)速器。下面將介紹其仿真情況。 2 仿真結(jié)果 以下將列出一些重要仿真結(jié)果。在圖1-圖4各仿真曲線圖中： Iq＊為轉(zhuǎn)速閉環(huán)輸出的轉(zhuǎn)矩電流給定值； Iq為電機(jī)轉(zhuǎn)矩電流實(shí)際值； Il 為負(fù)載轉(zhuǎn)矩并折合成電流值； K 代表電機(jī)軸上負(fù)載飛輪慣量與設(shè)定飛輪慣量之比。 在仿真中：Iq＊與Iq之差通過與設(shè)定飛輪慣量有關(guān)的積分環(huán)節(jié)后而得出轉(zhuǎn)速估計(jì)值。設(shè)定即給定轉(zhuǎn)速值與轉(zhuǎn)速估計(jì)值構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)。Iq 與Il之差通過與電機(jī)軸上負(fù)載輪慣量有關(guān)的積分環(huán)節(jié)后而得出電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速值。 3 仿真結(jié)果評(píng)述 由圖1-圖4可見： （1）除起動(dòng)時(shí)的第1個(gè)波形略有超調(diào)外，在其余情況下，電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速值對(duì)設(shè)定值即給定轉(zhuǎn)速值的跟隨性都很好。 [align=center] 圖2 Il =0.3A , K=33.3 圖 3 Il=12A, K=0.83 圖4 Il=0.3A , K=0.83[/align] （2）除轉(zhuǎn)速升降的過渡區(qū)外，在其它穩(wěn)速區(qū)，Iq＊ 、Iq及 Il均互相等。 （3）在轉(zhuǎn)速閉環(huán)的調(diào)節(jié)參數(shù)與設(shè)定飛輪慣量均不變的情況下，當(dāng)Il變化40（=l2／0.3）倍及電機(jī)軸上負(fù)載飛輪慣量變化40（=33．3／0．83）倍時(shí)均能正常工作。 4 結(jié)束語(yǔ) 在異步電機(jī)變頻調(diào)速中，最重要的問題是如何將電機(jī)磁鏈保持在給定值上而不受電機(jī)運(yùn)行溫度變化的影響，具體來說就是不受定子電阻R1。與轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)T2隨溫度而變化的影響，但數(shù)十年以來為了實(shí)現(xiàn)此要求仍是困難多多。 如美國(guó)專利號(hào) US2003／00l5988Al（公開日：2003年 1 月2 3日）所涉及的無(wú)速度傳感器轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制方 法的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)式中，就含有R1 及 T2，但如何排除 R 1及T2變化所帶來的影響卻沒有提供相應(yīng)措施。 又如在無(wú)速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）的定子磁鏈觀測(cè)器式中，也含有 R1 ，同時(shí)也缺少相應(yīng)措施以排除 R1 變化所帶來的影響；在建立電機(jī)端電壓方面，在低速下將本應(yīng)計(jì)入的R1上的矢量電壓降因素也未考慮進(jìn)去；另外將數(shù)量有限的電壓空間矢量進(jìn)行組合后又同時(shí)滿足磁鏈閉環(huán)和轉(zhuǎn)矩閉環(huán)的要求也難于實(shí)現(xiàn)，結(jié)果是常常顧此失彼，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；所有這些都使得包括起動(dòng)在內(nèi)的低速區(qū)的性能下降。 在文獻(xiàn)[2]中，R1 正是定子磁鏈閉環(huán)自校正的對(duì)象以達(dá)到將電機(jī)定子磁鏈值保持在給定值上的目的，而且即使T2大范圍變化也不會(huì)對(duì)上述自校正過程帶來影響，從而排除了電機(jī)運(yùn)行溫度變化的影響，首次解決了長(zhǎng)期以來所存在的難題，其中定子磁鏈觀測(cè)器式的基變量 Z起到了關(guān)鍵作用。 本新型無(wú)速度傳感器的異步電機(jī)矢量控制變頻調(diào)速器所遺留的問題是，低速下的轉(zhuǎn)速精度不高；對(duì)此問題的改進(jìn)研究現(xiàn)已取得成果，其內(nèi)容將以專利的形式陸續(xù)公開。 本新型無(wú)速度傳感器的異步電機(jī)矢量控制變頻調(diào)速器具有接近閉環(huán)的性能，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩高，調(diào)速范圍寬，同時(shí)變頻器電流容量小，產(chǎn)品成本低。除開廣泛用于低壓電機(jī)外，若將其與高壓變頻調(diào)速器相結(jié)合，則此二者將會(huì)相得益彰。 參考文獻(xiàn) [1]盧 驥．無(wú)速度傳感器的異步電機(jī)矢量控制變頻調(diào)速方法．專利號(hào)：02l14389.7，公開日：2004年 3月 l7日． [2]盧 驥．裔陛能變頻調(diào)速器．專利號(hào)：ZL02223487．X授權(quán)日：2003年 5月7日． [3]盧 驥．異步電機(jī)變頻調(diào)速用的定子磁鏈的校正器.專利號(hào)：ZL00225853.6，授權(quán)日：2001年 9月 19日． [4]盧 驥．異步電機(jī)變頻調(diào)速中含有基變量的參數(shù)的觀測(cè)方法．專利號(hào)：0l106851.5，公開 日：2002年 9月4日． [5]盧 驥．高性能矢量控制異步電機(jī)變頻調(diào)速用的定子電阻在線自校正技術(shù)．變頻器世界，2004，（6）． 作者簡(jiǎn)介 盧 驥 教授級(jí)高級(jí)工程師 曾擔(dān)任過機(jī)械工業(yè)部電器局專業(yè)顧問，并在瑞士BBC（現(xiàn)易名為ABB）公司從事變頻調(diào)速工作一年。