摘 要：對于文獻[1]所提出的新型無速度傳感器的異步電機矢量控制變頻器調速技術，本文示出了一些重要的仿真效果，并對其進行了評述。 關鍵詞：無速度傳感器 矢量控制 交流傳動 Abstract：A new Sensor-less vector control inverter technology of asynchronous motor had been prompted by [1].this paper gives some important Simulation results and discussions . Key words：Sensor-less Vector control AC drive l 引言 文獻[2]在文獻[3]所提出的通過在線定子磁鏈閉環去自校正定子側電阻的基礎上，引人了文獻[4]的定子磁鏈觀測方法并將其組合應用在定子磁鏈定向矢量控制變頻調速中，從而使電機定子磁鏈值保持在給定值上并不受電機定子側電阻及轉子時間常數變化的影響，取了得顯著效果[5]；既能在無速度傳感器下運行，又能獲得很高的起動轉矩且起動電流小，從而使變頻器的電流容量大為減少和產品成本顯著降低。 文獻[1]在文獻[2]所提出的基礎上更進一步增加了轉速閉環、轉速估計、轉差計算及常用的轉矩電流限幅等重要環節，大大擴寬了使用功能，從而首次提出了一種新型具有高性能的無速度傳感器的定子磁鏈定向矢量控制變頻調速器。下面將介紹其仿真情況。 2 仿真結果 以下將列出一些重要仿真結果。在圖1-圖4各仿真曲線圖中： Iq＊為轉速閉環輸出的轉矩電流給定值； Iq為電機轉矩電流實際值； Il 為負載轉矩并折合成電流值； K 代表電機軸上負載飛輪慣量與設定飛輪慣量之比。 在仿真中：Iq＊與Iq之差通過與設定飛輪慣量有關的積分環節后而得出轉速估計值。設定即給定轉速值與轉速估計值構成轉速閉環。Iq 與Il之差通過與電機軸上負載輪慣量有關的積分環節后而得出電機的實際轉速值。 3 仿真結果評述 由圖1-圖4可見： （1）除起動時的第1個波形略有超調外，在其余情況下，電機實際轉速值對設定值即給定轉速值的跟隨性都很好。 [align=center] 圖2 Il =0.3A , K=33.3 圖 3 Il=12A, K=0.83 圖4 Il=0.3A , K=0.83[/align] （2）除轉速升降的過渡區外，在其它穩速區，Iq＊ 、Iq及 Il均互相等。 （3）在轉速閉環的調節參數與設定飛輪慣量均不變的情況下，當Il變化40（=l2／0.3）倍及電機軸上負載飛輪慣量變化40（=33．3／0．83）倍時均能正常工作。 4 結束語 在異步電機變頻調速中，最重要的問題是如何將電機磁鏈保持在給定值上而不受電機運行溫度變化的影響，具體來說就是不受定子電阻R1。與轉子時間常數T2隨溫度而變化的影響，但數十年以來為了實現此要求仍是困難多多。 如美國專利號 US2003／00l5988Al（公開日：2003年 1 月2 3日）所涉及的無速度傳感器轉子磁鏈定向矢量控制方 法的轉子磁鏈觀測式中，就含有R1 及 T2，但如何排除 R 1及T2變化所帶來的影響卻沒有提供相應措施。 又如在無速度傳感器直接轉矩控制（DTC）的定子磁鏈觀測器式中，也含有 R1 ，同時也缺少相應措施以排除 R1 變化所帶來的影響；在建立電機端電壓方面，在低速下將本應計入的R1上的矢量電壓降因素也未考慮進去；另外將數量有限的電壓空間矢量進行組合后又同時滿足磁鏈閉環和轉矩閉環的要求也難于實現，結果是常常顧此失彼，產生轉矩脈動；所有這些都使得包括起動在內的低速區的性能下降。 在文獻[2]中，R1 正是定子磁鏈閉環自校正的對象以達到將電機定子磁鏈值保持在給定值上的目的，而且即使T2大范圍變化也不會對上述自校正過程帶來影響，從而排除了電機運行溫度變化的影響，首次解決了長期以來所存在的難題，其中定子磁鏈觀測器式的基變量 Z起到了關鍵作用。 本新型無速度傳感器的異步電機矢量控制變頻調速器所遺留的問題是，低速下的轉速精度不高；對此問題的改進研究現已取得成果，其內容將以專利的形式陸續公開。 本新型無速度傳感器的異步電機矢量控制變頻調速器具有接近閉環的性能，起動轉矩高，調速范圍寬，同時變頻器電流容量小，產品成本低。除開廣泛用于低壓電機外，若將其與高壓變頻調速器相結合，則此二者將會相得益彰。 參考文獻 [1]盧 驥．無速度傳感器的異步電機矢量控制變頻調速方法．專利號：02l14389.7，公開日：2004年 3月 l7日． [2]盧 驥．裔陛能變頻調速器．專利號：ZL02223487．X授權日：2003年 5月7日． [3]盧 驥．異步電機變頻調速用的定子磁鏈的校正器.專利號：ZL00225853.6，授權日：2001年 9月 19日． [4]盧 驥．異步電機變頻調速中含有基變量的參數的觀測方法．專利號：0l106851.5，公開 日：2002年 9月4日． [5]盧 驥．高性能矢量控制異步電機變頻調速用的定子電阻在線自校正技術．變頻器世界，2004，（6）． 作者簡介 盧 驥 教授級高級工程師 曾擔任過機械工業部電器局專業顧問，并在瑞士BBC（現易名為ABB）公司從事變頻調速工作一年。