无轴承异步电机的无功功率MRAS转速辨识研究

发布时间：2024-02-24 12:20

　　为了克服基于磁链模型参考自适应(MRAS)转速辨识方法中积分环节和定子电阻的影响,提高无轴承异步电机的转速辨识精度,提出了一种在静止α-β坐标系下基于无功功率MRAS转速辨识方法。首先,简要介绍了基于磁链的MRAS转速辨识方法;然后,详细研究了基于转矩绕组无功功率的MRAS转速辨识算法,构建了基于Popov超稳定理论的转速自适应律;并对基于无功功率的MRAS转速辨识方法进行了稳定性分析;最后,通过Matlab/Simulink进行了仿真分析。仿真结果表明:提出的方法能在不同工况下获得较高的转速辨识精度,实现无速度传感器方式下无轴承异步电机的稳定悬浮运行,所提出的基于转矩绕组无功功率MRAS无轴承异步电机无速度传感器控制系统是有效和可行的。

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【部分图文】：

图1系统等效模块

因自适应机构采用比例积分形式，整个系统可等效为一个由线性时不变前馈模块和一个线性时变反馈模块组成的等效模型，如图1所示。由图1可知，前馈模块的输入随着反馈模块变化，并没有任何外部输入信号，所以线性时不变系统的输入u=ε，输出v=Dε。

图2基于无功功率的MRAS转速辨识的无轴承异步电机逆系统控制系统结构图

无轴承异步电机控制系统结构图，如图2所示。由图2可知，无轴承异步电机无速度传感器控制系统结构，包括四极转矩系统和两极悬浮系统。将逆系统模型串联在原系统之前，则整个系统被解耦为4个2阶伪线性子系统；4个子系统调节器采用的是PID调节器。

图4调速和加负载下转速响应波形

为进一步验证负载和调速情况下的转速辨识性能及各变量间的解耦性，在t=0.9s时ψr1*降到0.6Wb；在t=1.5s时ωr*增加到2500r/min；在t=2s时突加8.4N·m负载，在t=2.3s时突卸负载；在t=0.5s时α*突变到0.05mm,t=0.8....

图5转矩绕组无功功率MRAS转速辨识系统磁链波形

图4调速和加负载下转速响应波形图6转矩绕组无功功率MRAS转速辨识系统径向位移波形

本文编号：3908985