轉(zhuǎn)子磁鏈觀測

1、轉(zhuǎn)子磁鏈觀測檢測轉(zhuǎn)子磁鏈的目的是：（1）生成單位矢量，進(jìn)行直接矢量控制；（2）進(jìn)行 磁鏈的閉環(huán)控制或補(bǔ)償控制，使磁鏈的控制更加精確。直接檢測氣隙磁鏈必須在 制造電機(jī)時預(yù)先在某相繞組平面內(nèi)間隔電角度0?埋入兩個磁通傳感器，對使用者很不方便。而采用電機(jī)以外的其他傳感器間接檢測磁鏈，即采用磁鏈觀測器觀測磁鏈則增加了使用電機(jī)的主動性，所以受到人們的重視 2,5。電流模型轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器是通過檢測定子電流和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度而計算出轉(zhuǎn) 子磁鏈的一種觀測方法。計算公式如下所示：11T?p（Lm：i - 兀2）i1 T2P(Lmif -.2)(2-14)電流模型觀測器的優(yōu)點(diǎn)是在整個速度范圍內(nèi)均可以對轉(zhuǎn)子磁鏈進(jìn)行觀測

2、， 但 觀測的精度與轉(zhuǎn)子繞組參數(shù)的測量（或計算）的準(zhǔn)確程度關(guān)系很大，而且存在隨 溫度變化和集膚效應(yīng)隨頻率的變化，這對精確地觀測磁鏈帶來困難。電壓模型轉(zhuǎn)子磁通觀測器是通過檢測異步電動機(jī)定子電壓和定子電流而計 算出轉(zhuǎn)子磁通的一種觀測方法，實(shí)現(xiàn)方法如圖 2-7所示。以下公式給出了在兩相 靜止坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子磁通的計算公式。L 2屮摟=(J(u癥一只怙)dt 口 LWf/ )(2-15)L m$ =匸iu j - R1i n dt ；L1i 'nL m電壓模型轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器易于實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橹恍枰妷夯ジ衅骱碗娏骰ジ衅鳎?電路簡單，但電壓模型磁鏈觀測器一步只能在額定轉(zhuǎn)速的10%以上使用，因?yàn)樵?0%以

3、下的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，電機(jī)的定子電壓變得很小，真實(shí)值被積分誤差和檢 測誤差所淹沒，難以保證精度。因此，通常在高速段采用電壓模型觀測器，而在 低速段才使用電流模型觀測器。圖2-7電壓模型磁鏈觀測器電壓型轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器由于使用了純積分環(huán)節(jié)，存在直流偏差和初始值問題，為了克服這些問題，在積分環(huán)節(jié)后串連一個一階高通濾波器，寫出表達(dá)式如下：L2'-：2 TcLm J+TcPdmPS丿(2-16)Tc1Tp uf 5考慮到Lre2U1 - Ri1 - Lpi1 - p 2L m(2-17)那么F需，孟行；2(2-18)Tc的選取應(yīng)上式中第一項是磁鏈觀測值，第二項是真值與觀測值之間的誤差, 該使誤差項減小，即選取較大的Tc值；同時Tc太大，對漂移值的抑制作用減弱, 而且磁通觀測器的動態(tài)響應(yīng)速度變慢，所以實(shí)際選取時要綜合考慮各種因素。高性能調(diào)速系統(tǒng)中，一般需要設(shè)計對誤差值進(jìn)行補(bǔ)償，以求達(dá)到滿意的結(jié)果T ce21 TcP?21 TcP(2-19)?2即是計算補(bǔ)償量的磁鏈估計值，通過另外的磁鏈觀測器給出。根據(jù)選取 '?2的 方法分類，可以將控制方法分成兩類：（1）基于轉(zhuǎn)子磁通指令值（2）有限補(bǔ)償 的改進(jìn)電壓型轉(zhuǎn)子磁通觀測器。轉(zhuǎn)子磁通指令值補(bǔ)償首先由日本學(xué)者 T.Oh