陈杨裕,王明渝

(重庆大学 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044)

1 引言

交流感应电机矢量控制系统中,传感器的安装使电机的体积增大、成本增加,而且带来了机械安装精度和机械强度等问题,降低了系统的可靠性,同时失去了交流感应电机结构简单、坚固耐用的优点。而无速度传感器矢量控制技术利用电机参数来解算转子位置信息,在线估算电机转速,具有可靠性高、成本低、抗干扰能力强等优点,因此成为感应电机控制的一个重要方向。目前,国内外已有多种无速度传感器速度估算方案,主要包括:开环速度估计法、模型参考自适应法、自适应观测器法以及神经网络等智能估算法[1]。

本文应用转子磁链自适应观测器理论[2],以电机定子电流和转子磁链为状态变量对电机模型进行状态重构,观测出定子电流和转子磁链,并以定子电流误差和转子磁链观测值作为输入,构造一定的自适应率估计电机转速;同时考虑到电机运行过程中定子电阻和转子电阻随温升而变化,运用类似于转速估计的自适应率辨识定子电阻和转子电阻,并反馈补偿于观测器,以提高转速估计对参数变化的鲁棒性。

2 感应电机转子磁链自适应观测器

在两相静止坐标系下,以定子电流和转子磁链为状态变量,可得到感应电机的模型方程为[3]

式中:is,Ψr,us分别为定子电流、转子磁链和定子电压矢量。

式中:Rs为定子电阻;Ls,Lr分别为定子及转子自感;Lm为互感;σ为漏感系数,σ=1-/LsLr;Tr为转子时间常数;ωr为电机角速度。……