异步电机弱磁问题探讨

cl0201

回复 24# gyc198215


    谢谢指点。我看很多资料说矢量控制中励磁电压和转矩电压之间有耦合，在弱磁之后的高速区这个耦合影响很大，需要解耦。您认为需不需要解耦，如果需要，用什么方法解耦比较好？是简单的在电流调节器的输出上加上耦合项还是有其他比较好的方法？

gyc198215

现在都是重新弄个状态量，但计算量比较大。所以一般的或国内很少加。你现在要用到这个地步了么？如果开环矢量不够，你可以用闭环矢量。
开环：磁通开环
闭环：磁通闭环
我想应该可以满足你的要求的。

cl0201

回复 26# gyc198215

我是在进入弱磁后速度稳定情况下电流不能稳定，电流反馈振荡较大，加入解耦合项后电流能够稳定。但是继续弱磁升速到一定速度后电流又开始震荡速度也不能稳定，甚至过流，此时还没有达到电机额定频率的2倍。我用的是电流模型间接磁场定向，磁通没有形成闭环。
您说是否因为弱磁后电机参数变化引起无法准确磁场定向导致速度不稳？您在操作中有没有出现过这些情况？
方便的话能否加您qq向您请教？或者加我qq：29189553，谢谢

bluesky1234

回复27楼：建议你用磁通闭环试一下，看效果怎么样？是否准确磁场定向，我好像已经说过从你额定转速下带负载能力和加减速特性就能判断出定向是否准确，你有测定负载能力和加减速的能力吗？

cl0201

回复 28# bluesky1234


    由于条件所限，您说的测定负载和加减速目前还无法实现，现在电机空载，在约80Hz时再升速就会出现速度振荡，观察发现此时转矩电流调节器已经饱和，试验了好几种方法都是到一定速度就这样，但不一定是80HZ，也有60多HZ就出现这种问题的，所以我怀疑是否磁场定向有问题。
    请问您在弱磁时使用的是哪种方法？速度反比还是别的，两个电流调节器的输出限幅是怎样的？

red0608

回复 13# niu769
你好，能具体解释一下为什么到恒电压区必须保持同步调制吗？请问您有没有做过相关的试验啊？

bauhinia

异步电机弱磁最关键问题就是激磁电流/磁链的选取问题，高级控制策略中大体上会用下面两类方法：
一类是根据定子频率及当前运行情况判断是否进行弱磁并给出弱磁点的方法，一般可以根据电机定子电压饱和后的数学模型再加上电流约束条件以及优化目标(如最大转矩输出)计算得到，由于在线计算消耗资源较大，可先离线计算做成弱磁表，然后根据定子频率在线查表得到弱磁点，但要注意在线的母线电压和离线的不同需要进行折算；
另一类是根据实际电压反馈与电压饱和值调节产生弱磁电流/磁链，这类方法有基于电压矢量幅值反馈的，也有d、q轴电压分量分别反馈的（利用d、q轴电压与其正交轴磁链的耦合关系）。在逆变器死区及管压降补偿准确的情况下，电压指令可作为实际电压。
这两类方法实现的弱磁性能有较大差异。第一类方法需要数学模型计算，对激磁曲线等电机参数比较敏感。
弱磁的另一个突破口是适当利用过调制区域，比如通常的SVPWM方式调制的电压限制六边形只用到内切圆，而六边形与内切圆之间的动态电压若能在动态过程中充分利用，对动态性能也有一定提升。

bluesky1234

回复上一楼：
疑点1：离线计算做成弱磁表，然后根据定子频率在线查表得到弱磁点，但要注意在线的母线电压和离线的不同需要进行折算；我的疑点是“根据定子频率在线查表得到弱磁点”这样得到的弱磁曲线是连续且光滑的吗？如果中间有突变或不光滑的话对电机在高速段的控制也会造成扰动，运行也不平滑，这在实际中是不允许的！
疑点2：根据实际电压反馈与电压饱和值调节产生弱磁电流/磁链，这类方法有基于电压矢量幅值反馈的，也有d、q轴电压分量分别反馈的（利用d、q轴电压与其正交轴磁链的耦合关系）。这个不是很明白，能给出结构图吗？供大家分析和实践！

bauhinia

回复 32# bluesky1234

1. 中间点可以插值处理。

2. 请参考一些IEEE文献。如果没有记错，记得Mitsubishi关于弱磁的专利也是这样做的。

tyronexj

我遇到和楼主一样的问题，不知道楼主做的怎么样了。
现象是这样的，弱磁区由于激磁电流的减少导致互感增加，导致转子时间常数增加。他们之间的关系非线性，难道用查表？
如果激磁电流减少的慢，那么激磁磁场反映的更慢，容易引起电压饱和，发出涔涔的声音。
如果激磁电流减少快，就出不了转矩。

3s，380V，要把22kw，6000RPM的电机正常减速下来不容易呀

gyc198215

我还认为根据自己应用来选择。
总的来说我觉得bluesky1234 说的比较实用。在额定电压下做一弱磁表。
电压不同时，其实就是转折频率不一样，可以在根据转折频率和额定转折频率一起来计算。

lbz0123

异步电机一般设计额定多为50HZ，8倍升速也仅为400HZ，对应两级电机就是24000rpm
但是目前市场上见到很多应用是要求十几万转。。。。。

roccy

回复 41# lbz0123

这是普通异步主轴电机，一般高速或超高速的异步电主轴，额定设计频率都在几百Hz

芦席一小生

回复 13# niu769


    能说的详细点吗？我最近也在做异步电机矢量控制

lbz0123

回复 42# roccy
现在遇到 33HZ 的电机 在升速到额定以上 大概两倍额定的时候 电机振动很厉害 而电流波形却没有什么异常 求指导

roccy

如果电流波形很正常的话，相应的速度应该不会出现较大变化，可以试着先排除机械因素，如动平衡失配或共振区间问题，然后再从控制问题着手~~

lbz0123

共振区间应该不会 因为震动的频率带蛮宽的
震动声音较低沉而不尖锐 应该不会高于电机驱动频率很多
此时观测电流很小 没有带载 电流限幅应该不会
电压限幅的话 因为在恒功率区 此时的电压限幅理论上应该是什么样子的？不太明了
请高手指点

angelguard

现在在做电动汽车，弱磁是肯定要考虑的。
先收藏一下。
以后慢慢研究。

芦席一小生

回复 4# bluesky1234


  楼主，问下，  3s，5s达到6000转是怎么达到的？我现在也在做异步电机控制，我的加速时间需要挺长时间呢，加到额定转速的两倍要将近20S呢

tyronexj

还是弱磁。
有位置传感。感应电机。
磁链用电流法观测，依赖转子时间常数。
然后再弱磁区，由于激磁电流减小，转子时间常数也发生变化？
就定向不准了，转矩就不准了，这个该怎么处理呢？
谢谢