一種簡易的感應電機參數自提交方法

2 實驗結果

實驗是在以TI 公司DSP TMS320F2812 為控制

CPU 的平臺上進行的，實驗中的PWM 開關頻率fk=

4 kHz，感應電機銘牌參數為：額定功率PN=1.1 kW;額

定電壓UN=380 V;額定電流IN=2.67 A;額定頻率fN=

50 Hz;額定轉速nN=1 410 r/min;定子電阻Rs=5.27 贅;

轉子電阻Rr=5.07 贅;互感Lm=0.421 H;定子電感Ls=

0.423 H;轉子電感Lr=0.479 H。

2.1 檢測定子電阻

給定電流I*，通過PI控制器調節占空比D，使流過定子側的直流電流穩態值達到I*。由于該直流電流信號是直流母線經過PWM 斬波加在定子電阻兩相的，所以存在高頻信號和線路白噪聲的干擾，需要用本文設計的FIR濾波器對其進行處，由于是直流信號，所以幅值沒有衰減，不需要進行相應的幅值和相位的補償。圖8為給定電流I*=2.4 A時，定子電流的波形，等電流進入穩態，對濾波后的電流進行連續100次的采樣，通過式(1)計算每次采樣的電流對應的定子電阻

值，取平均值即為定子電阻的辨識值，定子電阻的最終辨識結果為5.43 贅。

2.2 檢測定轉子漏感

在檢測漏感的實驗中，將直流母線電壓交替作用于A、B兩相，占空比為50%。給定近似三角波的電流幅值I*=2.4 A，通過調節作用周期T，達到對定子電流幅值的控制。圖9為AB 間線電壓和B相的電流，A相的電流和B相大小相等方向相反。在每次Uab切換的瞬間，對電流進行采樣，分別取得電流的最大值和最小值，然后通過公式(2)就可以計算出定轉子漏感。從圖9 中可以看出，Uab的幅值為514 V，電流Ib的幅值為2.4 A，周期為1 ms，在每一個周期中進行一次采樣計算，取10 組數據算平均值，最后得出定轉子的漏感為0.029 H。

2.3 檢測轉子電阻

為了提高轉子電阻的辨識精度，需要在兩個頻率點分別辨識轉子電阻，然后根據式(4)進行線性化處理。實驗中，首先給定同步頻率f=40 Hz，電流的采樣周期為0.25 ms。對采樣的電流信號進行FIR濾波處理，由FIR濾波器的特性可知，濾波后的信號相位將延遲90毅，在電壓值為0時，取得該時刻的電流值，然后檢測電流信號的幅值，即可得出濾波后電流信號和電壓信號之間相位差茲憶的sin茲憶，并做相應的相位補償，可以得出實際電壓和電流之間的相位差茲，根據式(3)就可以計算出f=40 Hz時的轉子電阻。然后設置同步頻率f=20 Hz，此時濾波器的相移為45毅，進行同f=40 Hz時一樣的處理，即可得出f=20 Hz 時的轉子電阻值，最后用公式(4)進行線性化處理。圖10為辨識轉子電阻時電壓電流波形，通過多次計算取平均值，得出轉子電阻Rr=4.95 贅。

2.4 檢測互感

用V/f的控制方法起動電機到給定的同步頻率f=40 Hz，電機空載運行，相電壓為額定電壓220 V，這樣所得出的電流就是該電機的空載電流。檢測電壓和電流之間相位差的辦法和測轉子電阻時是一樣的。圖11為空載時，A相電壓和電流的波形，從圖中可以看出，空載電流幅值大約為1.8 A。對電壓電流進行10個周期的采樣和計算，取它們的平均值即為感應電機互感值，本實驗電機的互感辨識值為0.445 H。

3 結語

介紹了一種離線檢測感應電機四個主要電氣參數的方法，所有實驗過程均由系統自動完成。該方法的特點如下：

1)加入了低通數字濾波器，實驗系統具有較強的抗噪特性;

2)無須增加外圍設備，現場開機前或者運行間隙均可進行參數辨識;

3)自動測試結果重復性好，精度能滿足要求;

4)整個測試過程計算量小，通過引入濾波器，省去了復雜的FFT。