静止状态下的异步电机参数离线辨识方法

摘要

本发明提供一种静止状态下的异步电机参数离线辨识方法，该方法包括以下步骤：首先用直流伏安法对电机的定子电阻值进行辨识；然后分别采用单相额定频率交流电压和单相低频交流电压作为激励源，对电机进行单相交流试验，检测得到电机的稳态响应电流，进而计算获得电机定子漏感、转子漏感、转子电阻和定转子互感值。本方法严格按照电机经典等效电路模型进行计算，精确度高，此外，本方法还考虑了电机控制器输出参考电压与实际电压不一致的情况以及集肤效应的影响，并采取了相应的补偿措施，进一步提高了参数辨识的准确性。

主权项

一种静止状态下的异步电机参数离线辨识方法，该方法基于所述异步电机及与该异步电机输入端连接的逆变器实现，其中，所述异步电机包括转子和带有多相绕组的定子，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一，通过以下步骤辨识定子电阻：S11，对所述定子的任意两相绕组施加第一直流电压激励；S12，通过所述逆变器采集所述步骤S11中的两相绕组在第一直流电压激励下达到稳态时的第一直流电流；S13，对所述定子的任意两相绕组施加第二直流电压激励；S14，通过所述逆变器采集所述步骤S13中的两相绕组在第二直流电压激励下达到稳态时的第二直流电流；S15，根据所述第一直流电压和第二直流电压以及相应的所述第一直流电流和第二直流电流，计算获得所述定子电阻；步骤二，通过以下步骤辨识转子电阻、定子漏感和转子漏感：S21，对所述定子的任意两相绕组施加单相额定频率的第一交流电压激励；S22，获取所述步骤S21中的两相绕组在该第一交流电压激励下达到稳态时的第一相电流以及所述第一交流电压与所述第一相电流之间的第一相位角；S23，根据所述第一交流电压的有效值、所述第一相电流的有效值以及所述第一相位角计算获得所述转子电阻、定子漏感和转子漏感；步骤三，通过以下步骤对所述步骤二中计算的所述转子电阻进行修正，以抑制集肤效应对所述转子电阻辨识精度的影响：S31，对所述电机定子的任意两相绕组施加单相的第二交流电压激励，并使该第二交流电压逐渐升高直到所述两相绕组的相电流达到额定电流，其中，所述第二交流电压的频率低于所述额定频率，为40～45Hz；S32，检测所述步骤S31中的两相绕组在该第二交流电压激励下达到稳态时的第二相电流的瞬时值，并计算所述第二交流电压和所述第二相电流的有效值U_sn2和I_sn2，然后采用所述锁相环锁相所述第二交流电压和所述第二相电流的相位，并计算所述第二交流电压和所述第二相电流之间的相位差从而计算获得转子电阻第二辨识值S33，根据公式(3)，计算获得克服了集肤效应影响的转子电阻R_r：$R_r=\frac{R_{r2}{f}_1-R_{r1}{f}_2}{f1-f2}---\left(3\right),$式中，f₁为所述第一交流电压的频率，f₂为所述第二交流电压的频率；步骤四，通过以下步骤计算获得所述电机每相绕组的T型等效电路的总电抗：S41，对所述定子的任意两相绕组施加频率在0.1～0.5Hz范围内的单相第一低频交流电压激励；S42，获取所述步骤S41中的两相绕组在所述第一低频交流电压激励下达到稳态时的第一低频相电流以及所述第一低频交流电压与所述第一低频相电流之间的第一低频相位角；S43，根据所述第一低频交流电压的有效值、所述第一低频相电流的有效值以及所述第一低频相位角，计算获得所述电机定子的每相绕组在所述第一低频交流电压激励下的T型等效电路的第一总电抗的实部和虚部；步骤五，通过以下步骤辨识定转子互感：S51，采用频率在0.1～0.5Hz范围内的第二低频交流电压激励重复执行所述步骤四，计算获得所述电机定子的每相绕组在所述第二低频交流电压激励下的T型等效电路的第二总电抗的虚部；S52，采用频率在0.1～0.5Hz范围内的第三低频交流电压激励重复执行所述步骤四，计算获得所述电机定子的每相绕组在所述第三低频交流电压激励下的T型等效电路的第三总电抗的虚部；S53，根据所述定转子互感与所述第一总电抗、第二总电抗和第三总电抗的虚部，计算获得所述定转子互感。