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弱磁控制及其与磁极位置的关系分析

作者:杜永聪时间:2014-11-27来源:电子产品世界收藏
编者按:  摘要:近年来,各大电梯厂家均在不断地加大对技术创新研究的投入,电梯系统的控制也随之出现很多新的应用技术。本文介绍的弱磁控制技术便是其中的一项新的电梯应用技术,通过应用弱磁控制技术,电梯可以在负载较低的情况下,提升轿厢速度,实现弱磁升速的效果。并且通过分析弱磁控制与电机磁极位置的关系,改善弱磁控制的性能。   背景   近年来,主要竞争对手在电梯控制技术上不断地推出一些新的应用技术,并包装成产品进行销售,既提高自身的品牌形象,也获得了更大的市场份额。而我司在这技术创新方面也在紧密追赶。自从可变速电梯

  同样以11kw额定电流为25A, 偏角为θ=30°的电机为例:

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/266054.htm

  ①当Id1*=0时,Itrq1=25A,根据式5以及式6得,Im1=Iq1*≈28.9A,此时电机的输入相电流Im1比额定电流要大。

  ②当Id2*=-10A时,Itrq2=25A,则Iq2*≈23.1A,此时由于Id2*在q轴坐标上有力矩正分量,使得当电机输出力矩不变的情况下,Iq2*可以变小,最终电机输入相电流Im2与额定电流基本相等。

  ③当Id3*=-15A时,为了使电机输入相电流Im3=25A保持不变,则Iq3*=20A,此时由于Id3*在q轴坐标上有力矩正分量,Itrq3≈24.8A,即电机输出力矩会略为下降。

  情况三:反映的角度比电机实际滞后。

  如图5所示,由于不正确,此时的Iq*、Id*与Itrq的关系如式7。

  同样以11kw额定电流为25A,偏角为θ=30°的电机为例:

  ①当Id1*=0时,Itrq1=25A,根据式5以及式7得,Im1=Iq1*≈28.9A,此时电机的输入相电流Im1比额定电流要大。

  ②当Id2*=-10A时,为了使电机输入相电流Im2=25A保持不变,则Iq2*≈22.9A,此时由于Id2*在q轴坐标上有力矩负分量,Itrq2≈14.8A,即电机输出力矩会有较大的下降。

  ③当Id3*=-15A时,为了使电机输入相电流Im3=25A保持不变,则Iq3*=20A,此时由于Id3*在q轴坐标上有力矩负分量,Itrq3≈9.8A,即电机输出力矩会有更大的下降。

  3 自动校正方案探讨

  由上述的三种情况可知,当系统需要进行时,第二种情况虽然在输出力矩上有效好的能力,但是由于有θ角的存在,d轴上的Id*分量变小,会使其弱磁升速的效果变差。 因此,系统想要获得理想的弱磁升速控制的效果,就需要有准确的磁极码数据。我们系统对电机磁极码自学习功能存在一定的误差,如何自动获得更准确的磁极码,成为了我们研究的内容。

  在电梯负载不变的情况下(即其力矩电流Itrq不变),我们通过向电机分别提供两次大小不同的Id*,然后各自动运行一次,系统可以记录分别对应的Iq*,然后根据式6可得:

  那么,只要通过反正切函数就可求解出磁极码与实际磁极位置的偏差θ角。

  至于如何得知是超前还是滞后,可以通过前后两次记录得的Iq*的大小来判定。如果θ角是滞后的话,在电梯负载不变的情况下,系统想要维持恒定的输出力矩,由于Id*在q轴坐标上有力矩负分量,使得Iq*需要加大才能维持恒定的力矩电流Itrq。因此,当


  在得到θ角且知道是超前还是滞后之后,系统就可以自动修正磁极码数据,从而得到最理想的电梯运行效果。

  4 总结

  本文从理论上分析了的原理以及其应用的方法,结合电梯的实际情况,分析了与电机磁极位置的关系。并且推算出一种自动修正磁极码数据的方法,以提升电梯弱磁控制的性能,为真正广泛地将弱磁控制技术应用到产品打下基础。

  参考文献:
  [1]龚仲华.交流伺服与变频技术及应用[M].人民邮电出版社,2011
  [2]周扬忠,胡育文.交流电动机直接转矩控制[M].机械工业出版社,2010

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