在异步电机的矢量控制系统中,电动机的参数是十分重要的物理量。在电机学中利用电动机的参数构成等值电路,以此为基础可以对三相电动机的各种运行特性进行分析。变频调速中采用的矢量控制,控制系统性能完全依赖于所使用的电机参数的准确程度,如果参数不准确,将直接导致矢量控制性能指标下降,其至导致变频器不能正常工作。
三相异步电动机的基本参数包括定子电阻、定子漏感、转子电阻、转子漏感、定转子互感。这些参数的确定,可以利用电机设计制造时的技术数据进行理论计算,但计算复杂,并且与实际有较大误差,也可以采用试验方法确定,下面具体介绍在变频器中采用试验的方法对各参数的测试。
在变频器中,测试参数主要有两种方法:一种是在线测试,一种是离线测试。在线测试方法主要有卡尔曼滤波法、模型参考自适应法、滑模变结构法等,这些方法要求处理器具有较高的处理速度,对系统硬件要求较高,离线测试方法主要有频率响应试验、阶跃响应试验等,但测试精度不高,存在计算复杂、程序计算量大等问题,故很少采用。
主要介绍根据传统的电机学试验原理,在变频器中对电机参数进行离线测试,通过对其采取相应的措施达至测试参数的高精确度。
在变频器系统中,采用直流伏安法测试定子电阻的关键是如何得到低压直流电源,当变频器直接连接到电网时,其直流母线电压较高,通常的办法是对直流母线进行电压斩波控制,得到一个平均值很低、周期固定且占空比固定的高频电压脉。
在实际的应用中,对电机进行堵转比较困难,在此采用单相短路试验代替三相试验,当电机加上单相正弦电压时,没有电磁转矩产生,其电磁现象与三相堵转时基本相同,测试中,让电机的某一相开路,在另外两相之间通入单相的正弦交流电,然后通入一定的电流,此时测试定子上的电压,电流和输入功率,这样即可计算出电机的短路电阻和短路电抗。