感应电机变频调速系统的效率优化控制仿真研究

吴恩周，马小军

(南京工业大学 电气工程与控制科学学院，江苏南京211816)



感应电机变频调速系统的效率优化控制仿真研究

吴恩周，马小军

(南京工业大学 电气工程与控制科学学院，江苏南京211816)

摘要：效率优化控制是通过控制磁通使电机的损耗下降、效率和功率因数提高。损耗模型控制根据电机模型建立最优效率控制规律，通过控制器体现这些控制规律达到节能控制的目的。采用直接转矩控制方式，该控制方式具有控制思想新颖、控制结构简单、转矩动态响应性能优良的特点。研究感应电机变频调速系统的效率优化方法具有重要意义，并通过仿真验证了所提方法的可行性与有效性。

关键词：感应电机；磁链；损耗；直接转矩控制；效率优化

0引言

目前，感应电机变频调速控制方法主要包括：结构简单、易于实现的标量控制技术、动态性能较好的矢量控制技术和直接转矩控制技术[1]。

在实际生产中大部分的电机运行时间处于轻载状态。电机在轻载时仍然以额定状况运行，效率与额定负载时相比显著下降[2]。因此，对于长期轻载运行或负载变化范围较宽的感应电机变频驱动系统来说，存在很大的节能空间。电机的效率优化己经引起了各国学者的广泛关注和研究。

本文采用直接转矩控制方式，该方式具有控制结构简单、动态响应快和鲁棒性好等优点，广泛应用于高性能的感应电机驱动控制。从研究定子磁场定向同步旋转坐标系下的感应电机等效电路出发，研究了不同负载转矩和转速条件下电机损耗与定子磁链之间的关系并建立感应电机直接转矩控制系统模型[3]。……