[发明专利]一种电励磁同步电机磁链系数的计算方法

说明书

一种电励磁同步电机磁链系数的计算方法，包括：基于电励磁同步电机的电机铭牌参数和数据表参数计算设定功率时的功角；将磁场分量和转矩分量变换成定子电流D轴分量和定子电流Q轴分量；基于电励磁同步电机的数据表参数计算Q轴电枢反应电感标幺值和D轴电枢反应电感标幺值，将转子空载励磁电流和转子满载励磁电流折算到定子侧以获得定子侧转子空载励磁电流和定子侧转子满载励磁电流；基于定子电流D轴分量、定子电流Q轴分量、定子侧转子空载励磁电流、定子侧转子满载励磁电流、D轴电枢反应电感标幺值和Q轴电枢反应电感标幺值计算空载磁链幅值和满载磁链幅值；基于空载磁链幅值和满载磁链幅值计算磁链系数。本发明能方便有效地计算磁链系数。

技术领域

本发明涉及电励磁同步电机领域，更具体地说，涉及一种电励磁同步电机磁链系数的计算方法。

背景技术

随着现代工业的飞速发展，电机已经成为各工矿企业的主要动力源，其交流调速系统性能已经越来越趋于完善，但现有交流调速技术并非完美无缺，还有许多方面需要攻克和完善。矢量控制技术作为交流调速技术的主力，得到越来越多的应用。

电励磁同步电机通常采用气隙磁链定向矢量控制。采用该方法在控制时需要观测磁链的大小，以进行闭环调节。简单易用的一种方法是根据励磁电流大小来计算磁链，但在实际的电励磁同步电机中磁通密度与磁势之间呈非线性关系，即磁链与电流的关系是非线性的。那么就需要事先得到磁化曲线与反磁化曲线，尤其是需要获得磁链系数，而目前尚没有能够方便有效地的计算磁链系数的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电励磁同步电机磁链系数的计算方法，其能够根据电励磁同步电机铭牌参数和数据表参数方便有效地计算该电励磁同步电机的磁链系数。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电励磁同步电机磁链系数的计算方法，包括：

S1、基于电励磁同步电机的电机铭牌参数和数据表参数计算设定功率时的功角；

S2、计算电励磁同步电机的定子电流的磁场分量和转矩分量并基于所述功角将所述磁场分量和所述转矩分量变换成定子电流D轴分量和定子电流Q轴分量；

S3、基于所述电励磁同步电机的所述数据表参数计算Q轴电枢反应电感标幺值和D轴电枢反应电感标幺值，并基于电流产生的磁链相等的原则将转子空载励磁电流和转子满载励磁电流折算到定子侧以获得定子侧转子空载励磁电流和定子侧转子满载励磁电流；

S4、基于所述到定子电流D轴分量、所述定子电流Q轴分量、所述定子侧转子空载励磁电流、所述定子侧转子满载励磁电流、所述D轴电枢反应电感标幺值和所述Q轴电枢反应电感标幺值计算空载磁链幅值和满载磁链幅值；

S5、基于所述空载磁链幅值和所述满载磁链幅值计算所述磁链系数。

在本发明所述的电励磁同步电机磁链系数的计算方法中，所述设定功率为额定功率，所述电机铭牌参数包括定子电流I_n、额定电压U_n、额定功率因数cosφ；所述数据表参数包括转子空载励磁电流i_f1、转子满载励磁电流i_f2，D轴同步电抗X_d、Q轴同步电抗X_q、电枢漏抗X_s。

在本发明所述的电励磁同步电机磁链系数的计算方法中，所述步骤S1进一步包括：基于以下公式计算功角δ：

E'＝V_a-j·X_q·I_a；

其中Va是a相电压，E’是a相反电势；j是向量算子。

在本发明所述的电励磁同步电机磁链系数的计算方法中，所述步骤S2进一步包括：