美国艾默生电气公司开发的Unidrive能够控制交流异步电动机和无刷伺服电动机。无论处于何种功率段,其都能于V/Hz,SVC等多种方式下工作。SVC方式通过检测出电机负载的情况,自动调整电机的输出电压用以恒定电机磁通的动态性能,从而提高电机的转速精度。
三菱公司采用的高级磁通矢量控制技术,代表了当下最新的SVC技术,这是自20世纪90年代所开发技术以来的进一步优化,其目的在于当低速无速度传感器运行时,提高其输出转矩和运用的稳定性。三菱电机控制技术用于内部模型特征化,其次是每一个毫秒自校正模式,通过使用一个马达驱动,输出电流分解成激磁和转矩电流。为了保证电机定子磁通的值稳定,会进行相应的电压补偿,并进一步进行计算转差频率。
关于控制技术的研发,相关人员提出许多新的思路和方法,主要体现为以下几点:
①动态速度估计方法,即基于算法简单,直观性强的电机模型。但由于纠错环节的缺失,使其抗干扰能力差,在电机参数变化时更敏感。运用在实际时,需要在系统中加入参数辨识以及误差校正环节,用以提高系统抗干扰能力,才得以获得良好的控制效果。
②PI自适应控制器法:此类方法的基本思想是利用某些物理量之间的误差项,通过PI自适应控制器获得转速的信息。分为两种:一种是转矩电流的误差项,另一种是转子q轴磁通的误差项。这类方法是一种算法结构简单,同时效果也良好的速度估计方法。
③模型参考自适应法,简称MRAS。根据模型的输出量的不同,分为三类:转子磁通估计法、无功功率法和反电势估计法。其中,转子磁通法的参考模型采用的是电压模型法,引入了纯积分,当在低速时段,辨识精度不理想;无功功率估计法和反电势估计法则不同于第一种方法,它们均是第一种方法的改进。反电势估计法仍不可避免的受到定子电阻的影响,但是此种方法能够消除掉纯积分环节,改善了估计性能;而无功功率法则消除掉了定子电阻的影响,使系统在低速运行时获得更为良好的性能。
在未来,需要更加完善的逆变器电机模型来进一步的提高动静态特性,这其中需要综合考虑到许多因素,譬如不同运行条件下的电机磁路饱和、电机参数变化以及逆变器的非线性等。未来的高速处理器以及外设上的控制器结构将会得到进一步加强,使得系统的信号并行处理能力更加强大,在这基础上支持核心程序快速运行,从而保证系统无论在速度指令方面,还是负载变化方面,均能有更快的响应。
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