基于气隙功率补偿改善电机低速性能方法

王生波

（山东山推工程机械股份有限公司,山东 济宁,272073）

0 引言

目前应用比较广泛的调速方法是开环V/f（恒压频比控制方法）控制。虽然这种方法比较简单，但是如果在低速运行的时，此种方法性能缺陷非常明显。这是因为定子电阻的检测、定子电阻压降的补偿以及转差补偿无法实时实现。为了解决这个问题，文章提出了基于气隙功率补偿改善电机低速性能方法。该方法充分利用定子磁场矢量定向的思想，而且在实际的应用当中只需要定子电阻和电机的额定铭牌参数确定即可，并且算法的通用性也可以大大增加。

1 基于气隙功率的补偿方法

1.1 定子电阻压降的补偿

图1 2种坐标系下的矢量关系

在忽略漏阻抗相对定子电阻时，定子电压、磁场矢量关系如图1所示。

图1中的（d,q）和（x,y）分别是定子磁场、电压矢量定向下的坐标轴。和Vs分别是功率因数角和电压矢量幅值。（ids，iqs）和（ix，iy）是电流。

假设ia，ib，ic是三相对称电流，则有功、无功电流分量在稳态时可表示为：

通过电压和电流的矢量关系可得：

式（2）中，Im为电流幅值。

因为定子漏阻抗是忽略不计的，所以可以得出以下结论，那就是气隙磁通就等于定子磁通。所以此时的气隙反电动势可表示成：

设VR是额定反电动势幅值电压，fR是额定功率，f1是给定功率，所以有：

如果把式（5）代入到式（4）中，即可得出：

把式（2）代入到式（6）中，则能表示为：

由式（6）可以看出，只需要电流矢量的瞬时值就能算出Vs,这样就能很好的提高系统的运算速度。此种方法就是所谓的定子电阻压降的矢量补偿方法。……