3.2 与电磁场分析的结合
由上节所述,与电磁场分析结合的电动机模型可取得高精度化的成果,通过电磁场的分析,因能对永磁电动机负载时的交链磁通进行分析,故可计算出基于磁通方程式(4)的电感值。
在这种情况下,由磁体产生的磁通 ,与由d轴电流产生的磁通LdId不能分离,故进行了对微小改变d轴电流的分析,并假定相应这一微小变化导致磁饱和的影响相同。由两个分析结果可将
与LdId分离。若按此法,能考虑到磁饱和的影响,并求知与电流有依赖关系的电动机参数
、Ld、Lq。因此,采用这些参数,与固定参数的模型比较,可在更广的范围内达到高性能。
这一方法能用于可变速电动机驱动用PE 装置系统的最佳化,图4 所示为一例。藉电磁分析求得高精度的电动机参数;藉控制及电路的模拟,能进行控制系统的最佳设计及电路损耗的计算。此时,还要求计算流过电动机的电流波形及其相位,在此基础上进行电磁场分析,则可计算出电动机的转矩、电压、损耗,特别是由变频器载波电流导致的铁损(漂移负荷损耗)也能计算。因此,对图4所示的一连串分析、计算以后,可获得高精度控制特性的同时,又求得了变频器和电动机的损耗。在真机没有试制之前,仅作分析就可实现系统的优化。
4 结语
可变速电动机驱动用PE 装置的控制性能正在逐年提高,使用电动机的模型仍属于按电路方程式建模水平。随着市场需求的提高,今后,对自整定技术的高精度化,考虑电动机结构特点的模型,以及与电磁场分析的结合等,预计均将进一步地改进开发。
为实现可变速电动机驱动用PE 装置的高性能化,应减小变频器输出电压的误差。不仅需要电动机的高精度模型,也需要与变频器或放大器有关的高精度模型。此外,为控制电动机驱动负荷的操作,还需要高精度的负荷模型。只有各种模型的高精度化,才能确保可变速电动机驱动用PE装置工作性能的全面提高。
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