專利名稱：采用靜態(tài)補(bǔ)償定子磁鏈模型的異步電機(jī)動(dòng)態(tài)效率測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及一種三相異步電機(jī)在運(yùn)行過程中檢測(cè)其動(dòng)態(tài)效率的方法，特別是一種采用靜態(tài)補(bǔ)償定子磁鏈模型的三相異步電機(jī)動(dòng)態(tài)效率測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
三相異步電機(jī)廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，據(jù)統(tǒng)計(jì)，電機(jī)系統(tǒng)用電量約占全國(guó)總用電量的60%，其中三相異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)量就占各種電機(jī)總數(shù)的70%以上，因此電機(jī)運(yùn)行效率的提高對(duì)我國(guó)節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃具有重大意義，而對(duì)三相異步電機(jī)的效率檢測(cè)在電機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及使用過程中效率的提高起到十分關(guān)鍵的作用。在傳統(tǒng)的電機(jī)效率試驗(yàn)中，由于自動(dòng)化程度低，采用模擬表和數(shù)字表對(duì)運(yùn)行中電機(jī)的各參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，不僅在數(shù)據(jù)的記錄和計(jì)算流程上十分繁雜，而且額外的各種測(cè)量?jī)x表的安裝也會(huì)帶來問題。

發(fā)明內(nèi)容
本專利的目的在于 ，針對(duì)上述問題提供一種采用靜態(tài)補(bǔ)償定子磁鏈模型的三相異步電機(jī)效率測(cè)試方法，僅需測(cè)量電機(jī)定子側(cè)的電壓與電流，通過適當(dāng)?shù)乃惴纯色@得電機(jī)的運(yùn)行效率，具有測(cè)量簡(jiǎn)單，精度高的特點(diǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種基于靜態(tài)補(bǔ)償定子磁鏈模型的三相異步電機(jī)動(dòng)態(tài)效率測(cè)試方法，其特征在于操作步驟如下
51.電機(jī)通入50Hz三相交流電，通過霍爾傳感器檢測(cè)出電機(jī)三相定子線電壓和線電
流；
52.采用鎖相環(huán)(PLL)技術(shù)得到電壓與電流之間的相位差，計(jì)算出電機(jī)的輸入功率
53.采用基于靜態(tài)補(bǔ)償?shù)亩ㄗ哟沛溎Ｐ偷玫皆趦上囔o止坐標(biāo)系下補(bǔ)償后的定子磁鏈估計(jì)分量說《和(~ ;
54.結(jié)合在兩相靜止坐標(biāo)系中定子電流分量isa、ise和定子磁鏈估計(jì)分量氣^^以
及電機(jī)自身相關(guān)參數(shù)計(jì)算出電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩7 、轉(zhuǎn)差《sl、轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度從而得到轉(zhuǎn)子側(cè)的總機(jī)械功率/^。;
55.將傳遞到轉(zhuǎn)子側(cè)的總機(jī)械功率/減去由風(fēng)阻和機(jī)械摩擦造成的功率損耗以及由附加參雜損耗造成的功率損耗/7ad，得到電機(jī)的輸出功率A。所述步驟S3中，對(duì)于磁鏈觀測(cè)模型采用帶固定頻率補(bǔ)償?shù)亩ㄗ哟沛溣^測(cè)模型，其中具體的補(bǔ)償方法為
I^I=W3O7764Ilgj Z#s =Z 4 - 0.24497866其中|與1丨、I與I與Z41、Z鳥分別為補(bǔ)償前后定子磁鏈的幅值Wb與角度rad。所述步驟S4中，對(duì)于電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Tem的計(jì)算有
權(quán)利要求
1.一種采用靜態(tài)補(bǔ)償定子磁鏈模型的三相異步電機(jī)動(dòng)態(tài)效率測(cè)試方法，其特征在于包括以下步驟 ·51.給電機(jī)通入工頻50Hz三相交流電，通過霍爾傳感器檢測(cè)電機(jī)定子線電壓和線電流； ·52.采用鎖相環(huán)PLL技術(shù)得到電壓與電流之間的相位差，從而得到電機(jī)輸入功率八； ·53.采用基于靜態(tài)補(bǔ)償?shù)亩ㄗ哟沛溎Ｐ偷玫皆趦上囔o止坐標(biāo)系下經(jīng)過補(bǔ)償后的定子磁鏈估計(jì)分量也和_# ; ·54.結(jié)合兩相靜止a-3坐標(biāo)系下定子電流分量isa、ise與定子磁鏈估計(jì)分量也、%以及電機(jī)自身相關(guān)參數(shù)得出電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩7 、轉(zhuǎn)差《sl、轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度； ·55.將傳遞到轉(zhuǎn)子側(cè)的總機(jī)械功率減去由風(fēng)阻和機(jī)械摩擦造成的功率損耗以及由附加參雜損耗造成的功率損耗/ ad，得到電機(jī)的輸出功率A。
2.如權(quán)利要求1所述采用靜態(tài)補(bǔ)償定子磁鏈模型的三相異步電機(jī)動(dòng)態(tài)效率測(cè)試方法，其特征在于所述步驟S3中，對(duì)于磁鏈觀測(cè)模型采用帶固定頻率補(bǔ)償?shù)亩ㄗ哟沛溣^測(cè)模型，其中具體的補(bǔ)償方法為
3.如權(quán)利要求1所述采用靜態(tài)補(bǔ)償定子磁鏈模型的三相異步電機(jī)動(dòng)態(tài)效率測(cè)試方法，其特征在于所述步驟S4中，對(duì)于電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩7 的計(jì)算有
4.如權(quán)利要求1所述采用靜態(tài)補(bǔ)償定子磁鏈模型的三相異步電機(jī)動(dòng)態(tài)效率測(cè)試方法，其特征在于所述步驟S4中，對(duì)于穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)差《sl的計(jì)算有
5.如權(quán)利要求1所述采用靜態(tài)補(bǔ)償定子磁鏈模型的三相異步電機(jī)動(dòng)態(tài)效率測(cè)試方法，其特征在于所述步驟S4中，對(duì)于轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度可通過下式獲得式中《s=314. 159rad/s是電機(jī)同步角速度，《sl是轉(zhuǎn)差,/ p是電機(jī)極對(duì)數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述采用靜態(tài)補(bǔ)償定子磁鏈模型的三相異步電機(jī)動(dòng)態(tài)效率測(cè)試方法，其特征在于所述步驟S5中，對(duì)于輸出功率A，可以通過下式得出 = TmOt -p狐-p放(6) 式中是額定運(yùn)行條件下電機(jī)的機(jī)械損耗，不同功率等級(jí)的Y系列異步電機(jī)可以通過查閱有關(guān)電機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)得到，Pad是附加損耗，按異步電機(jī)的額定功率& 一定比例系數(shù)選取，對(duì)于鑄鋁籠型轉(zhuǎn)子Pad = (f3)°/PN，關(guān)于不同功率等級(jí)電機(jī)的比例系數(shù)按照實(shí)際電機(jī)功率查表即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用靜態(tài)補(bǔ)償定子磁鏈模型的三相異步電機(jī)動(dòng)態(tài)效率測(cè)試方法。該方法包括將電機(jī)三相定子直接與工頻(50Hz)三相交流電相接，利用霍爾傳感器對(duì)異步電機(jī)定子電壓和電流進(jìn)行檢測(cè)，利用鎖相環(huán)技術(shù)獲得電壓與電流之間的相位關(guān)系并得出電機(jī)輸入功率，采用靜態(tài)補(bǔ)償定子磁鏈模型獲得電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)差以及轉(zhuǎn)子角速度，并考慮機(jī)械損耗和附加損耗，從而得到電機(jī)的輸出功率。本方法能夠準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地檢測(cè)出三相異步電機(jī)在以工頻(50Hz)同步角頻率運(yùn)行時(shí)拖動(dòng)不同負(fù)載情況下的運(yùn)行效率。
文檔編號(hào)H02P21/14GK103066912SQ20121048736
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者宋文祥, 朱洪志, 阮志勇, 周杰, 董英 申請(qǐng)人:上海大學(xué)