[发明专利]一种电动机转矩提升装置

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种新型的变频器转矩提升装置及方法。 

背景技术

通用变频器的发展十分迅速，应用日益广泛。使用变频器的传动系统，在节能，提高生产效率，提高产品质量方面具备优势。因而，在生产实践中，正发挥出越来越大的作用。 

目前，在风机、水泵应用领域中大量使用的V/f变频器，虽然能够满足大多数生产过程的需要，但其在低频时的带载能力往往不尽如人意。在此种情况下，人们提出了在V/f变频器中增加转矩提升功能，此类功能大多直接给定补偿定子电阻上的压降量，进而增加磁通，提高带载能力。然而对于大多数变频器控制系统，即便运用了该类转矩提升功能，在1.5倍带载起动过程中，也常常无法正常工作：给定补偿定子电阻上的压降量小了，带载无法起动；给定补偿定子电阻上的压降量大了，在带载起动过程中直接过流。即使在某一运行频率下，找到了较为合适的值补偿定子电阻上的压降量，电机成功带载。但随着运行频率的变化，其值也会不再适应，需要重新寻找，这就为在不同运行频率段，给定合适的值补偿定子电阻上的压降量带来了麻烦。因此，如何在起动过程中使得补偿量随定子电阻上压降量的变化作自适应调整，变得尤其重要。 

因此，如何设计一种在起动过程中根据定子上的压降，动态补偿定子上的压降量，从而有效提升转矩的方法，此方法使得输出电流更为平滑且有着良好的运行频率变化自适应性，在改善转矩特性且能保护电机，成为本领域技术人员努力的方向。 

发明内容

本发明目的是提供一种电动机转矩提升装置及方法，其在起动过程中此方法根据定子上的压降，动态补偿定子上的压降量，从而有效提升转矩的方法；且使得输出电流更为平滑且有着良好的运行频率变化自适应性，在改善转矩特性，也保护了电动机。 

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：电动机转矩提升装置，包括与电动机相连的变频器，所述的变频器包括有电流采样单元、逆变器控制单元和电压补偿调节器AUR，通过所述电动机的定子电流矢量 定子电压矢量 和 给定指令电压模值U_ref，作为所述电压补偿调节器AUR的输入，经此电压补偿调节器AUR调节后，得到所述给定指令电压模值U_ref的电压补偿量U_rs，通过公式U′_ref＝U_ref+U_rs，运算出带电压补偿量U_rs的新指令电压模值U′_ref，U′_ref作为所述逆变器控制单元的输出电压控制指令。 

上述技术方案中进一步改进的技术方案如下： 

1、上述方案中，所述电压补偿调节器AUR由电压补偿估算PI控制器和反馈电压估算器组成，其中，此反馈电压估算器通过所述电动机的定子电流矢量 和定子电压矢量 运算出定子矢量电压 减去定子电阻压降 后的反馈电压估算值E，所述电压补偿估算PI控制器通过定子矢量电压 减去定子电阻压降 后的反馈电压估算值E和给定指令电压模值U_ref两输入，运算出所述给定指令电压模值U_ref的电压补偿量U_rs。