感应电机新型自适应矢量控制极低速与零速稳定性研究

基于传统转速自适应律全阶观测器的感应电机无速度传感器矢量控制在极低速和零转速情况下不稳定的问题,该文提出新的反馈增益矩阵和新型转速自适应律的设计方法。逆变器非线性电压误差和定子电阻参数变化是造成电机极低速和零速不稳定的根本原因,其导致定子励磁电流误差增大,进而影响转子磁链误差增大,最终致使忽略磁链误差项的传统转速自适应律不再适用。因此,尽可能减小励磁电流误差和设计新型转速自适应律是确保感应电机极低速和零转速稳定的关键。通过添加数学公式上励磁电流误差项为零限制基于励磁电流误差收敛设计的反馈增益矩阵;并且推导出相比传统转速自适应律下的无近似和省略部分的新型转速自适应律,从而达到在改良后的全阶磁链观测器和新型转速自适应律下感应电机矢量控制全速度稳定的效果。通过3.7kW感应电机的dSPACE控制实验平台对该方法进行验证,该方法在额定负载条件下极低速和零转速下能稳定运行,表明该方法具有很好的稳态和动态性能。

基于反馈矩阵的感应电机稳定性提升策略

针对传统基于全阶观测器的无速度传感器感应电机在极低速发电运行时存在不稳定的问题,基于劳斯-赫尔维茨判据,提出了一种能够提高感应电机转速估计精度的误差反馈矩阵设计方法。进一步的对比观测和实验验证表明,该反馈矩阵能够有效提升感应电机的极低速发电运行稳定性。