三科重載變頻器的高性能的交流調(diào)速控制系統(tǒng),速度閉環(huán)是必不可少的,而轉(zhuǎn)速閉環(huán)需要實時的電機轉(zhuǎn)速,目前速度反饋量的檢測多是采用光電脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器或測速發(fā)電機。但速度傳感器價格比較昂貴,明顯增加了系統(tǒng)的硬件成本同時由于設備對環(huán)境的適應力弱,不利于高溫和振動的情況下使用的信號傳輸距離受到限制,不能在長距離的線路上可靠地工作。
因此,無速度傳感器交流調(diào)速系統(tǒng)的研究對于提高系統(tǒng)的可靠性、環(huán)境的適應性以及進一步擴大交流調(diào)速系統(tǒng)的應用范圍具有重要意義,近年來已成為國內(nèi)外學術(shù)界和工程界的研究熱點。
無速度傳感器控制的最終目標是同時對電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子磁鏈以及電機參數(shù)進行精確的估計。對電機轉(zhuǎn)速和磁鏈的估算方法有好多種,
(1)基于理想模型的觀測和估計方法有:
(2)開環(huán)磁鏈估算和帶補償?shù)拇沛湽浪?
(3)模型參考自適應法(MRAS);
(4)閉環(huán)觀測器法。
基于非理想特性的方法有:
(1)利用齒諧波信號的轉(zhuǎn)速辨識方法;
(2)旋轉(zhuǎn)高頻注入轉(zhuǎn)子凸極檢測法;
(3)漏感脈動檢測法;
(4)dq阻抗差異定向法;
(5)飽和凸極檢測方法。
而對電機參數(shù)的檢測有離線式檢測和在線式檢測兩種方法。
無速度傳感矢量控制技術(shù)在實現(xiàn)中有幾個
特別值得關(guān)注的方面,它們對系統(tǒng)控制性能和控制精度有著十分重要的影響。這幾個方面是:
(1) 電流及電壓信號的檢測和信號處理技術(shù)
其中信號的處理技術(shù)主要是對檢測到的電流電壓信號如何進行有效精確的濾波,既能重現(xiàn)有效信號同時不產(chǎn)生幅值衰減和相位滯后。比較實用的方法有簡化的擴展卡爾曼濾波器,形態(tài)濾波器等。
(2) 定子電阻的在線調(diào)整問題
定子電阻阻值在電機運行時隨著溫度升高有很大的變化,最大變化可以達到額定值的150%,如何在運行中在線檢測定子電阻,同時調(diào)整相應的控制量,對系統(tǒng)性能的影響是很重要的。
(3) 死區(qū)效應的補償技術(shù)
(4) 建立精確的動態(tài)電機模型問題
在線或者離線測得的電機參數(shù)只是在某一時刻得到的,如果參數(shù)在運行中發(fā)生變化,電機的模型也應該相應的改變,以達到最佳的控制效果。目前實用研究中使用的較多的是模型參考自適應的方法。
(5) 逆變器模型的重構(gòu)問題
這個技術(shù)主要是針對在極限情況下0Hz運行時提出的。這種情況下功率器件的飽和壓降和集電極電流的時間關(guān)系都要加以考慮。
上述重載變頻器技術(shù)資料由杭州三科變頻器技術(shù)部門工程師整理編輯。