异步电动机参数自辨识
参数自辨识——现代逆变器结构下感应电动机系统的新特征
介绍
在实际应用中，磁场定向（field-oriented）现代交流调速系统的突出优点只有在自运行过程中准确得到所连接系统的信息才能够完全发挥。在实际系统中，当变频器和电机不是一起销售的时候，电机的参数是不能够预先知道的。因此，在试车过程中，必须有一些特别的测量和测试步骤。因为磁场定向矢量控制结构的复杂性，因此控制器参数设定将是一个需要时间而且特别受训练的人员才能够胜任。
为了简化这个过程，，在文章中给出来了参数自辨识（self-commissioning）——现代控制系统一种新特征。在参数自辨识过程中，系统自己得到电机参数并且同时设置控制器参数。这些过程都是在静止状态下完成的。随后，用一个测试来得到电机的转动惯量。
在现代直流控制系统中，这些特性已经可以得到[1],但是对交流调速系统，或者更复杂的系统，参数自辨识的过程完全是新的。
文章中描述了PWM逆变器结构下异步电动机参数自辨识过程。
1、驱动装置结构
系统由整流部分、电压源型逆变器（VSI）和鼠笼电动机（M）组成。微处理器控制逆变器，执行磁场定向控制并控制操作面板。电机的两相电流Ri和Si需要被测量。A/D部分在综合测量原则下工作以使在选定周期里能够得到信号的准确平均值。中间回路的直流电压dU和电机转速需要另外测量。
自辨识过程可以在所有电压等级和所有类型的PWM逆变器（thyristor、GTO、transistor）上实施。实验是在15KW电机上进行，逆变器的开关频率为500Hz。
图1 驱动装置结构
2、自辨识的过程
当逆变器连接到主回路和主电机上时，操作者可以启动参数自辨识程序。首先，系统通过交互界面模式要求操作者输入电机的额定电压、电流和频率。然后，系统调整各个测量通道的偏移量（offset），系统测量A/D转换模块和逆变器及电机控制所必须的其他部分的功能，故障（如缺中断信号）会被准确检测到。这样，可以避免更大的损坏并且简化维修。
电机电流的测量通道和和逆变器本身只有在电子管被触发并且有电流流过时才可能。在操作者给予授权之前，这个测试是不能进行的。
当第二阶段测试正确执行以后，电机的参数（定子和转子电阻、总漏感L、转子时间常数）被确定。参数测量程序在几秒钟内完成。
接着，控制参数将自动计算并且被设置。
在需要的情况下，参数自辨识程序可以在电机运行的情况下再进行测试，以确定驱动装置的机械参数。
所有的参数被保存在非易失性存储器中，以便它们在下次启动时候可以立即调用。
3、异步电动机的数学模型
经过常规的近似以后，方程（1）可以用来描述鼠笼电机的电磁特性。
122111121121222222221010100010maaammmRRTiLiuRRiLiTuRTRT （1）
符号表
12,RR 定子电阻、*变换后转子电阻；
11,uu 两相坐标系下的定子电压；
11,ii 两相坐标系下的定子电流；
22, *变换后的转子磁链；
m 单极对数下的电角速度；
L 总漏感；
2L *变换后的转子电抗；
222LTR 转子时间常数 （* 转子磁链变换是通过乘以互感和转子电感的商，而转子阻抗变换是通过乘以商的平方得到的）
要想调节电机控制系统，方程（1）的所以系数必须知道。另外，需要特别注意的是一些非线性效应如磁饱和集肤效应将会改变一些参数。
因为参数是在静止条件下测量的（0m），方程式（1）可以被简化来推导参数测量程序，这样得到两个独立的等效子系统。式（2）为轴结果。
12211122221[]10aaaRRTiuLiRT （2）
4、静止测量
4.1 总漏感测量
在比转子时间常数小的时间周期内，定子电流以一阶时滞环节跟踪定子电压。电流阶跃响应的初始斜率是由总漏感决定的。
11/Lui ，如果 120,0i （3）
图2 描述了测量程序。在1t时间，触发相应的晶体管，使中间回路直流电压加到电机的RS和RT端（123duU）。在2t时刻，定子电流Ri达到额定电流的峰值，这时，触发晶体管使电机绕组短路。在3t时刻，提供dU；到4t时，电机恢复定子绕组短路。
图2 求漏感时，定子电压和电流图形
等式（3）中，如果电流的导数用电流和时间的偏差来表示，可以得到式（4）
4313142()/(()())3LUdttitit （4）
选择时间间隔34tt而不是12tt有许多好处。电流和时间的偏差越大，计算结果越准确。这段时间间隔（34tt）内电流的平均值与期望值0偏差较小，见图3。触发延时不会影响结果。
根据式（4）计算出来的漏感偏小因为集肤效应和铁芯的旋涡电流作用。要消除由此产生的误差，可以用计算的1'4()it代替测量值。这是通过根据指数函数来拟合在时间间隔56tt的测量值，然后得到初始值1'4()it，见图3。仿真和实验结果说明用这种方法得到的结果只有百分之几的误差。
这次测试过程对三相都实施。结果取平均值，大值舍去。
图4 采样定子电流曲线（1i）和拟合曲线（'1i）
4.2 电阻、转子时间常数测量
这些参数可以通过在电机中注入不同大小的直流电流来实现。这可以在通过在软件上特别为此组参数测试而设计的电流调节器和PWM调制器上来实现。图4给出了电流测量值和控制器输出。
图4 电流测量值（Ri）和控制器电压输出（Cu）
在区间c上，电流为额定电流的峰值，在区间a和b上，电流大约为其的30%。后者必须低于电机的额定励磁电流，防止以为饱和效应而引起参数测量误差。
4.2.1 定子电阻
在稳态时（1.iconst，2.const），式（5）给出了电机的终端电压。
1,11statuRi （5）
终端电压的平均值是和电流控制器的输出成正比的，并且如果电压知道的话，是可以计算出来的。但是，因为晶体管的压降，电压还是会有一点背离。为了得到准确结果，定子电阻可以由式（6）来求得。
11,1,11(()())/(()())statstatRucuaicia （6）
在式中，1,()statua表示图4中区间a上的终端电压的平均值。
4.2.2 转子时间常数
在图4中的区间b，转子磁链以指数规律从初值221()RTia到终值221()RTib，指数函数的时间常数为转子时间常数。这个方程可以由方程（2）中的电压方程得到。因此，转子时间常数可以通过控制器输出来计算。
图5 区间b控制器输出采样Cu和拟合曲线,Cu
图5显示了控制器输出和最优的拟合曲线。考虑到集肤效应，阶跃响应后面紧跟的一个区间不可以用来计算。
图4中的区间C也不能够用来计算，因为大电流使磁链在很短的时间以后就会进入饱和，用这段来算转子时间常数将会变小。
4.2.3 转子电阻
由等式（2），在区间C，图4中的电压可以用下式来计算。
111211()()(()())oucRicRicib （7）
这个方程用来求转子电阻。
5、控制参数
矢量控制中，最好的控制原则是利用定子电流在磁场定向坐标系中的两个分量来控制转矩和转子磁链。前面已经描述过，控制器利用电机测试所得到数据自动求得电机参数。如果在线参数自调整，则可以得到随时更新的电阻。
电机的额定点的转子磁链和励磁电流由计算得到的参数和额定电压、额定电流、额定频率得到。不考虑饱和效应，励磁电流大约要小5%。根据这里的控制原理[3]，所要得到转子磁链由提供的电压来产生，而上面的误差是不重要的。在其他一些控制方式中，计算值必须通过测试过程来校正。
6、装置的机械参数
要调整速度环（带或不带速度测量），装置的机械惯量必须知道但是这个值不可能静止测量，机械惯量只有在第一次运行时获得。要得到全系统的转动惯量，电机必须连接到装置上。根据装置不同，操作范围是受严格限制的。因此，控制系统不应该改变速度给定。它只计算装置对于由操作器给定速度变化的响应。因为装置的负载转矩——转速特性不影响结果，这种方法可以被用在全速应用中。
7、内存需求和计算时间
参数自辨识程序有大约6K的内存，它可以几乎在没有时间滞后的情况下完成。在静态测试整个过程中，电机控制程序是不激活的。当转动惯量得到了以后，只有少数的指令在严格时序情况下需要执行因为绝大部分程序在背景程序中执行。
矢量控制与直接转矩控制技术区别修订稿
矢量控制与直接转矩控制技术区别
WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
矢量控制与直接转矩控制技术
矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流)
和产生转矩的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。这样就可以将一台三相异步电机（同步电机是指转子定子同时通电，异步机就是电机的转子转动速度与定子所产生的旋转磁场的旋转速度不一样,有转差值，顾名思义,同步机则不存在转差）等效为直流电机来控制，因而获得与直流调速系统同样的静、动态性能。
基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U / f ＝恒定控制的基础上，通过检测异步电动机的实际速度n，并得到对应的控制频率f，然后根据希望得到的转矩，分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位，对通用变频器的输出频率f进行控制的。基于转差频率控制的矢量控制方式的最大特点是，可以消除动态过程中转矩电流的波动，从而提高了通用变频器的动态性能。早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。
无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。实现精确的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置，要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的，但人们发现，即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置，也可以在通用变频器内部得到与磁通相应的量，并由此得到了所谓的无速度传感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照转矩计算公式分别对
电机定子漏(互)感参数识别方法研究
第１５卷第４期 重庆科技学院学报（自然科学版） ２０１３年８月
电机定子漏（互）感参数识别方法研究
刘兴华 苏盈盈 易军
（重庆科技学院电气与信息工程学院，重庆４０１３３１）
摘要：以ＭＡＴＬＡＢ ７．０作为开发平台，利用ＢＰ神经网络建立电机参数识别模型。该方法主要以定子漏感和互感 作为参数识别对象，输入电机的各参数与网络，待网络目标达到要求后，识别出定子漏感和互感等基本参数。此方 法有效、准确，可避免人为计算过程中主观因素影响带来的误差。 关键词：电机参数；ＢＰ神经网络；输入层；输出层；互感；漏感 中图分类号：ＴＭ３０１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—１９８０（２０１３）０４—０１２２—０４
交流电动机，特别是异步电动机具有结构简单、
制造方便、价格低廉、运行可靠、可用于较恶劣环境
等优点，已经广泛应用于各类生产机器和生活器械
中¨Ｊ。掌握各项参数是准确控制电机的前提之一，
电机参数识别方法的研究尤显重要。神经网络以其
独特的结构和处理信息的方法，在交通、军事、矿业、
农业、气象和电力系统等领域实践中取得了显著的
成效 。
交流电机控制大多采用矢量控制方式和直接转
矩控制方式。这两种控制方式因其良好的静态、动
态特性而得以广泛应用，但在使用时必须有准确的
电机参数作为先决条件。传统方法中，异步电动机
Ｔ型等效电路参数通过直流、空载、堵转试验而确 定。这种传统的参数识别方法存在几项缺点Ｅ３］：首
先，根据这些参数值按照等效电路法计算工作特性
曲线时，与实际测得的曲线相比存在一定的差异，需
要使用其他方法加以修正；其次，传统参数识别方法
实验项目较多，需要可调压电源，对实验设备要求
高，其中堵转实验电流较大，可能损伤实验电机。本
次研究利用神经网络的自组织、自适应特性建立电
机参数模型，通过输入电压、电流、功率因数角、频
率、电阻、电抗等参数，得到相应的定子漏感和互感
等参数。利用神经网络方法对电机参数进行识别的
一种改进的异步电机无速度传感器的直接转矩控制系统
气传动和自动控制 皇 皇 ！ ！竺竺竺兰兰！
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｒｉｖｅ＆Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ＣｏｎｔｒｏＩ
一种改进的异步电机无速度传感器的直接转矩控制系统
李鸿彪。曼苏乐
（上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海２００２４０）
摘要：提出了一种改进的磁链辨识方法并应用于基于ＭＲＡＳ的直接转矩控制系统中，可在很大的转速范围内改善系统性能。用模糊
速度调节器代替传统ＰＩ速度调节器，降低了ＰＩ参数对系统参数变化的依赖性，提高了整个控制系统的性能。仿真结果表明，
提出的方法取得了良好的控制效果。 关键词：直接转矩控制异步电动机磁链辨识模型参考自适应系统模糊控制
［中图分类号］ＴＭ３４３［文献标志码］Ａ［文章编号］１０００—３８８６（２０１２）０４－００１３—０３
Ａｎ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｍｏｔｏｒ Ｓｐｅｅｄ Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｏｒｑｕｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ
ＬＩ Ｈｏｎｇ—ｂｉａｏ，ＭＡＮ Ｓｕ—ｌｅ
（Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ
Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ＪｉａｏＴｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｆｌｕｘ ＭＲＡＳ－ｂａｓｅｄ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｄｉｒｅｃｔ ｔｏｒｑｕｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ，ｃａｎ ｇｒｅａｄｙ
ｉｍｐｒｏｖｅ ｓｙｓｔｅｍ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｓｐｅｅｄ ｒａｎｇｅ．Ｐａｐｅｒ ｕｓｅｓ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ＰＩ ｓｐｅｅｄ
(整理)电机实验——三相鼠笼异步电动机的工作特性
精品文档
精品文档 三相鼠笼异步电动机的工作特性
一、实验目的
1、掌握用日光灯法测转差率的方法。
2、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。
3、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。
4、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。
二、预习要点
1、用日光灯法测转差率是利用了日光灯的什么特性？
2、异步电动机的工作特性指哪些特性？
3、异步电动机的等效电路有哪些参数？它们的物理意义是什么？
4、工作特性和参数的测定方法。
三、实验项目
1、测定电机的转差率。
2、测量定子绕组的冷态电阻。
3、判定定子绕组的首末端.
4、空载实验。
5、短路实验。
6、负载实验。
四、实验方法
1、实验设备
序 号 型 号 名 称 数 量
1 DQ03 导轨、测速发电机及转速表 1件
2 DQ19 校正过的直流电机 1件
3 DQ11 三相鼠笼异步电动机 1件
4 DQ43 交流电压表 1件
5 DQ42 交流电流表 1件 精品文档
精品文档 6 DQ25-3 单三相智能功率、功率因数表 1件
7 DQ22 直流电压、毫安、安培表 1件
8 DQ27 三相可调电阻器 1件
9 DQ31 波形测试及开关板 1件
2、屏上挂件排列顺序
DQ43、DQ42、DQ25-3、DQ22、DQ27、DQ31
三相鼠笼式异步电机的组件编号为DQ11。
3、用日光灯法测定转差率
日光灯是一种闪光灯，当接到50Hz电源上时，灯光每秒闪亮100次，人的视觉暂留时间约为十分之一秒左右，故用肉眼观察时日光灯是一直发亮的,我们就利用日光灯这一特性来测量电机的转差率。
（1）异步电机选用编号为DQ11的三相鼠笼异步电动机（UN=220V，Δ接法）极数2P=4。直接与测速发电机同轴联接，在DQ11和测速发电机联轴器上用黑胶布包一圈，再用四张白纸条（宽度约为3毫米），均匀地贴在黑胶布上。
永磁同步电机参数辨识研究
华中科技大学
硕士学位论文
永磁同步电机参数辨识研究
姓名：汤斯
申请学位级别：硕士
专业：控制理论与控制工程
指导教师：沈安文
20090527 华中科技大学硕士学位论文
摘 要
随着伺服技术在家庭生活和工业生产中的应用越来越广泛，具有高性能，高性
价比的永磁同步电机伺服系统已经成为伺服控制系统的发展趋势。由于永磁同步电
机定子参数对于电机控制的性能有着极为关键的影响，于是本文针对永磁同步电机
定子参数的辨识方法进行了研究。
文章首先对目前流行的永磁同步电机参数辨识方法进行了概述，并对各种方案
进行了简单分析。然后介绍了永磁同步电机的数学模型和空间磁场定向矢量控制方
法，并对电机定子参数与电流控制器参数设计之间的关系进行了说明，阐述了电机
参数辨识的重要性。在这个背景下提出了一种基于离线方式下简单有效的永磁同步
电机参数辨识方法。随后在matlab/simulink中建立了仿真模型，对辨识方法的可行
性进行了验证，并分析了硬件参数对于辨识结果产生的影响。最后在硬件平台上对
辨识方法进行了实现，并且针对微处理器本身的基本特点，实现了自然对数高精度
计算，并利用了矩阵方程，最小二乘法曲线拟合等数据处理方法对参数辨识结果进
行了优化处理，减小了实际硬件参数、采样数据偏差等因素产生的辨识误差。
初步的仿真和试验结果验证了所提出辨识方法的可行性和稳定性，说明本文研
究的永磁同步电机参数辨识方法具有一定的实用价值。
关键词：交流伺服 永磁同步电动机 参数辨识 最小二乘法 曲线拟合
I 华中科技大学硕士学位论文
Abstract
As the servo technique servo technology has been applied more and more widely in family life and industry production, the PMSM servo system with both high performance and cost-performance ratio has become the future tendency of the development of servo control system. Since the stator parameters of the PMSM have a significant affect on the performance of motor control, the thesis focuses on the research of the stator parameters identification of the PMSM servo system. Firstly the thesis generally illustrates the popular parameter identification methods of the PMSM in the contemporary world. It also makes a brief analysis of each method. Then the mathematic models of PMSM and the methods of FOC are introduced，what’s more, the thesis states the relationship between motor parameters and the design of current controller parameters, explaining the importance of the motor parameters identification. Under this background an easy and effective PMSM parameters identification method based on the off-line mode is introduced in the thesis, additionally, by making the relevant emulator models in the matlab/simulink platform, the feasibility of the identification method is proved and the influence on the results of identification caused by the hardware parameters is taken into consideration. Finally the identification method is carried out on the hardware platform, based on the fundamental characteristics of the micro processor itself, the test implements the high precision calculation of the natural logarithm, also, by making use of the matrix equation, the curve fitness of the least square modeling and other calculation methods in order to form an optimized process on the outcomes of the parameter identification, the test reduces the identification errors caused by some factors, such as real hardware parameters and sampling data difference. Elementary emulator and the results of the tests have proved the feasibility and stability of the parameter identification which is introduced, indicating that the research on PMSM parameter identification method in this thesis does have practical values.
异步电机仿真
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摘要 ....................................................................................................................................... 1
1.任务及要求： ..................................................................................... 错误!未定义书签。
2坐标变换 ............................................................................................................................ 3
3.电机模型推导 .................................................................................................................... 4
4.仿真模型框图 .................................................................................................................... 6
4.1 坐标系下异步电机的仿真模型 ........................................................................ 6
4.2各元件的参数图 ....................................................................................................... 7
两种直接转矩控制速度辨识方案的比较
第２２卷第２期 ２００６年４月 哈尔滨商业大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｏｍｍｅｒｃｅ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖｎ１．２２ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２００６
两种直接转矩控制速度辨识方案的比较 汤煊琳，何祈雯，吴轶群 （江苏信息职业技术学院，江苏无锡２１４０６１） 摘要：在高性能的异步电动机直接转矩控制系统中，转速的闭环控制环节是必不可少的．以电机为 模型，构造了两种模型参考自适应辨识转速的方案，得出了两种不同的自适应率，从原理的角度加以 比较分析．并将其应用到直接转矩控制系统中，用Ｍａｔｌａｂ软件对这两种方案仿真．仿真结果表明，用反 电动势构造的速度辨识方案提高了辨识的速度，大大减小了转矩的波动． 关键词：异步电动机；模型参考自适应；直接转矩控制；速度观测；无速度传感器；Ｍａｔｌａｂ；仿真 中图分类号：ＴＭ３４３．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—０９４６（２００６）０２—００８７—０３ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｓｐｅｅｄ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｒｅｃｔ ｔｏｒｑｕｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ＴＡＮＧ Ｘｕａｎ—ｌｉｎ，ＨＥ Ｑｉ—ｗｅｎ，ＷＵ Ｙｉ—ｑｕｎ （Ｊｉａｎｇｓｕ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｘｉ ２１４０６１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｍｏｄｅｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｓｃｈｅｍｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｏｔｏｒ ｍｏｄｅ１．Ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄａｐｔｉｖｅ ｌａｗｓ ａｒｅ ｏｂｔｍｎｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｗｏ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｏｄ ｉｎ ｔｈｅｏｒｙ．Ｔｈｅ ｔｗｏ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｄｉｒｅｃｔ ｔｏｒｑｕｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｂｙ Ｍａｔｌａｂ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｔｈ ｒｅｖｅｒｓｅ ｅｍｆ ｑｕｉｃｋｅｎ ｔｈｅ ｓｐｅｅｄ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｔｏｒｑｕｅ ｒｉｐｐｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅ；ｍｏｄｅｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍ；ＤＴＣ；ｓｐｅｅｄ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ；ｓｐｅｅｄ ｓｅｎｓｏｒ－ｌｅｓｓ；Ｍａｔｌａｂ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 异步电动机直接转矩控制是在定子静止坐标 系下，以空间矢量概念，对定子磁链定向，通过检测 到的定子电压、电流等量，直接在定子坐标系下计 算和控制电动机的磁链和转矩，将定子磁通和转矩 限定在两个滞环带里，获得转矩的高动态性能．速 度是实现直接转矩控制的一个重要参数，而速度传 感器的安装则增加了系统的成本，降低了可靠性． 本文构造了两种模型参考自适应速度观测器…，根 据波波夫超稳定性理论得出自适应律，实现了电机 转速的辨识．
安川变频器的常见故障
安川变频器的常见故障
1 开关电源损坏
开关电源损坏是众多变频器最常见的故障，通常是由于开关电源的负载发生短路造成的，在众多变频器的开关电源线路设计上，安川变频器因该说是比较成功的。616G3采用了两级的开关电源，有点类似于富士G5,先由第一级开关电源将直流母线侧500多伏的直流电压转变成300多伏的直流电压。然后再通过高频脉冲变压器的次级线圈输出5V、12V、24V等较低电压供变频器的控制板，驱动电路，检测电路等做电源使用。在第二级开关电源的设计上安川变频器使用了一个叫做TL431的可控稳压器件来调整开关管的占空比，从而达到稳定输出电压的目的。前几期我们谈到的LG变频器也使用了类似的控制方式。用作开关管的QM5HL-24以及TL431都是较容易损坏的器件。此外当我们在使用中如若听到刺耳的尖叫声，这是由脉冲变压器发出的，很有可能开关电源输出侧有短路现象。我们可以从输出侧查找故障。此外当发生无显示，控制端子无电压，DC12V，24V风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否开关电源损坏了。
2 SC故障
SC故障是安川变频器较常见的故障。IGBT模块损坏，这是引起SC故障报警的原因之一。此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警。安川在驱动电路的设计上，上桥使用了驱动光耦PC923，这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的一款光耦，安川的下桥驱动电路则是采用了光耦PC929，这是一款部带有放大电路，及检测电路的光耦。此外电机抖动，三相电流，电压不平衡，有频率显示却无电压输出，这些现象都有可能是IGBT模块损坏。IGBT模块损坏的原因有多种，首先是外部负载发生故障而导致IGBT模块的损坏如负载发生短路，堵转等。其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真，或驱动电压波动太大而导致IGBT损坏,从而导致SC故障报警。
3 OH—过热
过热是平时会碰到的一个故障。当遇到这种情况时，首先会想到散热风扇是否运转，观察机器外部就会看到风扇是否运转，此外对于30kW以上的机器在机器部也带有一个散热风扇，此风扇的损坏也会导致OH的报警。
提升机技术要求
1 矿用防爆变频绞车电控装置
技
术
要
2 求
一、技术设计原则及依据
矿用防爆变频绞车电控装置满足以下标准或者与这些标准规定有关的条文。本产品出厂时，所示标准版本均为有效。
矿井用提升机电控系统设备符合下列标准的规定和要求。
1、《煤矿安全规程》（2009版）；
2、《交流传动矿井提升机电控设备技术条件》（JB4263-86）；
3、《交流电机半导体变频调速装置总技术条件》（GB12668-1990）；
4、《电控设备 第二部分 装有电子器件的电控设备》（GB/T3797-1998）；
5、《低压开关设备和控制设备总则》（GB/T14048.1-2000）；
6、《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549-1993）；
7、 《电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温》（GB2423.1-2001）；
8、 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：高温》（GB2423.2-2001）；
9、现行国家电工委员会及其它有关标准；
10、进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准；
11、电控装置的静动态性能指标完全满足提升机的运行要求；
3 12、电控装置能够承受提升机运行时的地坪振动；
13、电控设备的电磁兼容性符合国家标准要求（有关标准详见电磁兼容检验报告）。
14、GB3836-2000《爆炸性气体环境用电气设备标准》
15、GB3836.1-2000爆炸性气体环境用防爆电气设备 第1部分：通用要求；
16、GB3836.2-2000爆炸性气体环境用防爆电气设备 第2部分：隔爆型“d” ；
17、GB3836.3-2000爆炸性气体环境用防爆电气设备 第3部分：增安型“e”；
18、GB4208-2008 外壳防护等级的分类；
二、 系统介绍
2.1 系统组成
矿用防爆变频绞车电控装置由矿用本质安全型操作台、矿用隔爆型交流变频器、矿用隔爆兼本质安全型电控箱、矿用隔爆型显示屏、矿用防爆轴编码器等设备组成。
唐山开诚集团绞车电控方案
技术方案：
ZTK(A)矿用提升机电控装置技术方案
1、 执行标准及规范
a) GB3836 《爆炸性气体环境电气设备国家标准》
b) 《煤矿安全规程（2007版）》
c) GB4796 《电工电子产品环境条件》
d) GB50062 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》
e) GB50058 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
f) GB4720 《低压电器设备》
g) GB50171 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规
范》
h) IEC144 《低压开关和控制设备的外壳防护等级》
i) ANSI488 《可编程仪器的数字接口》
j) ISA－55.2 《过程运算的二进制逻辑图》
k) ISA－55.3 《过程操作的二进制逻辑图》
l) ISA－55.4 《仪表回路图》
2、 ZTK(A)系统概述
m) 系统配置
1）ZJT型隔爆兼本安智能变频调速装置
作为该系统的传动部分所有功率器件为原装进口器件，包括AFE整流回馈
单元、逆变器、网侧电抗器、滤波器。控制电机功率315KW。
2）KXJ-30/1140(660)A 矿用隔爆兼本安型可编程控
制器
隔爆控制箱主要包含两套PLC（原装进口）、继
电器（日本欧姆龙）
、控制板件、开关电源等。两套PLC的作用为：一套作为主控PLC，完成提升控制系统功能；另一套作为数字监控器，完成数字监控系统功能。两者互为备用，符合煤矿安全规程双线制的要
求。继电器、控制板件、开关电源的作用为：A、构成控制电路和保护电路；
B、实现控制信号与故障信号的隔离与转换；C、形成硬件安全电路，与软件安
全电路相互冗余与闭锁；D、完成工作闸、安全闸控制；E构成应急操作回路；
F二级制动控制。
内置温度巡检仪，实时监测电机三相绕组及轴承温度，提高系统的可靠性。
3)TH24矿用本安型操作台
操作台主要包含操作手柄、转换开关、按
钮、音响设备，对提升机进行各种操作和控
制。