通用变频器转矩提升系统及方法

摘要

本发明提供了一种通用变频器转矩提升系统，包括使用补偿电压值V_b补偿定子压降的压降补偿单元；该系统还包括参考电压获取单元、电流采样单元、余角计算单元以及补偿电压计算单元；其中所述参考电压获取单元用于获取参考输出电压E^*₁；所述电流采样单元用于采样电机相电流；所述余角计算单元用于计算反电动势与电流夹角的余角θ_Err；所述补偿电压计算单元用于计算补偿电压值V_b。本发明还提供一种对应的转矩提升方法。本发明通过采样输入电流，并利用输入电压和输入电流之间的三角关系获取精确的电压补偿值，并用该补偿值补偿定子压降，从而保持定子调速时磁通恒定。

主权项

一种通用变频器转矩提升系统，包括使用补偿电压值V_b补偿定子压降的压降补偿单元；其特征在于：该系统还包括参考电压获取单元、电流采样单元、余角计算单元以及补偿电压计算单元；其中：所述参考电压获取单元，用于获取参考输出电压E^*₁；所述电流采样单元，用于采样电机相电流；所述余角计算单元，用于根据采样的电机相电流计算合成电流的相位θ_I与合成电流的有效值i₁，并根据所述合成电流的相位θ_I、补偿后输出电压的相位角θ_V、固定反电动势的角度θ_E计算反电动势与合成电流夹角的余角θ_Err；所述补偿电压计算单元，用于根据所述合成电流的有效值i₁、参考输出电压E^*₁以及反电动势与合成电流夹角的余角θ_Err计算补偿后的输出电压垂直于反电动势方向的分量V_x以及补偿后的输出电压沿反电动势方向的分量V_y，并根据补偿后输出电压的两个分量V_x与V_y及参考输出电压E^*₁计算补偿后输出电压的相位角θ_V和补偿电压值V_b；所述电流采样单元采样电机定子两相电流I_U与I_V；所述余角计算单元包括定子电压矢量角计算子单元、励磁分量及转矩分量计算子单元、合成电流计算子单元、功率因数角计算子单元、反电动势与电流的夹角计算子单元以及反电动势与合成电流夹角的余角计算子单元；其中：所述定子电压矢量角计算子单元，用于根据电机当前运行频率f₁计算定子电压矢量角θ₁＝∫2πf₁dt；所述励磁分量及转矩分量计算子单元，用于通过坐标变换公式计算电流的励磁分量I_m与转矩分量I_t：$\left[\begin{array}{c}{I}_m\\ I_t\end{array}\right]=\frac{2\sqrt{3}}{3}\left[\begin{array}{cc}-sin({\theta }_1-\frac{2}{3}\pi )& {\mathrm{sin\theta }}_1\\ -sin({\theta }_1-\frac{1}{6}\pi )& {\mathrm{cos\theta }}_1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{I}_U\\ I_V\end{array}\right]$所述合成电流计算子单元，用于根据所述电流的励磁分量I_m与转矩分量I_t计算合成电流的相位θ_I＝arctg(I_t/I_m)以及合成电流的有效值所述功率因数角计算子单元，用于计算功率因数角θ_VI＝θ_V‑θ_I，所述θ_V由上一次补偿电压值计算中获得或为初始值零；所述反电动势与电流的夹角计算子单元，用于根据固定反电动势的角度θ_E＝90°计算反电动势与电流的夹角θ_EI＝θ_EV+θ_VI，其中θ_EV＝θ_E‑θ_V，所述补偿后输出电压的相位角θ_V由上一次补偿电压值计算中获得或为初始值零；所述反电动势与合成电流夹角的余角计算子单元，用于计算反电动势与合成电流夹角的余角θ_Err＝θ_E‑θ_EI。