交流三相异步电机矢量控制空载电流过大, 高手请进

revivalyan

请大家讨论, 高手解答.
基本方案如下
三相异步电机矢量控制, 参考了网上一份资料 -- 无传感器矢量控制方案(IM_jmg.mdl, Vector Control Simulation of AC Motor.pdf), 如果各位在做这一类的项目可能都下载过.

本人方案是带传感器的转差型矢量控制方案(逆变为电压源), 把上面资料内的观测器改为了光电码盘(600线)的输出, Simulink仿真后效果不错, 于是用TI的2810做了一块控制板, Fairchild的IPM做了块功率板上电机运行.
方案中含1个速度环(200Hz), 2个电流环(带宽同PWM载波), PWM载波频率10KHz(2KHz也试过), 每周期进行一次矢量运算, 用了TI的IQMath库, 考虑到精度和范围采用了Q20格式

电机为台湾鑫永的变频电机,
参数如下: Un/F=220V/50Hz, Pn=370W, In = 1.9A, p=2, 额定转速1390rpm
Rs = 4.96ohm, Rr = 6.69001ohm, Lls=11.467mH, Llr=11.467mH, Lm=317.800mH

实验环境为隔离变压器为驱动板供电,空载运行.
最初为加上低压(电源加到50V)状态下电机可以正常运行1~50Hz可以运行. 电流在300mA左右
但加到220V以后, 发现空载电流超大:
设定运行速度为360rpm(6Hz)时, 稳态时电流达到1.8A
设定运行速度为480rpm(8Hz)时, 稳态时电流达到2.5A, 速度再往上就不敢再试了.

个人分析原因
1.  转差过大, 会导致电流过大(实际测量并无太大偏差)
2.  由于281x的AD偏差, 电流环PID控制有较大误差

另外220V, 360rpm时, 内部计算获得的电压矢量Vqs幅值约74V(换算到静止两相后差不多是70几伏的相位相差90度正弦电压波形), 我自己对照了一下, 如果用V/F的方案并使用SVPWM方式调制, 220V(直流300V)对应50Hz, 那么360rpm对应电源频率约12Hz, 按V/F比例控制来说大概电压幅值确实应该75V左右, 稳态时V/F和矢量控制的控制量应该差不多. 不知这样对比是否正确.

220V, 设定360rpm时电机实际转速在360转附近波动, 约1%, 也不算转差太大吧, 目前性能上还未考虑太多, 只是电流过大问题很困扰. 还请高手解答.

如需了解具体情况, 可以互相讨论. 多谢多谢

leavefly

空载时电机电流可能是会大一些，并且以前也遇到过类似情况。
三点建议：
电流环参数问题，仔细检察参数及环的编写。
位置判断的准确性，如果位置的误差稍大电流能大很多。
你可以用一个V/F的控制方式对比一下，确认一下。

revivalyan

自问自答

用VF方式参考了一下电压矢量的幅值, FOC的方案明显超大.
分析下来, 非常有可能是磁通参考值给太大了.
多出来的电流使磁通饱和, 耗损非常严重.

目前在请电机厂商确认电机设计磁通值.

leavefly

磁通饱和你是能测的。自己测试一下就行了啊。

revivalyan

最终是利用电机厂给的激磁电流和互感值大致算出了磁链值, 用了新的参考值,电流就小多了.

请教一下, 如何测出磁通饱和了?

ccwangbax

同问？如何测出磁通饱和？

revivalyan

回复 4# leavefly

再问,如何测磁通饱和.

leavefly

用另一台电机拖动电机工作在一定转速，测线电压，
利用反电动势和转子磁通的关系就可计算磁通。

blueapple

好难啊……毕业设计不出来

styhl

空载电流可以测

小静

怎么测空载电流啊？