燕俊峰，王曉琳，廖啟新

（1.南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，江蘇南京210016；2.南京頓恩電氣有限公司，江蘇南京 210000）

轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)對(duì)異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩電流比的影響分析

燕俊峰1，王曉琳1，廖啟新2

（1.南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，江蘇南京210016；2.南京頓恩電氣有限公司，江蘇南京 210000）

異步電機(jī)間接矢量控制解耦的關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)準(zhǔn)確。針對(duì)控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)不準(zhǔn)確的情況，利用向量關(guān)系圖，分析了勵(lì)磁電流與轉(zhuǎn)矩電流之間的耦合性及其對(duì)電磁轉(zhuǎn)矩的影響。定量分析了轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)不同引起轉(zhuǎn)子磁鏈、轉(zhuǎn)矩電流比變化的規(guī)律，進(jìn)而提供了一種利用轉(zhuǎn)矩電流比變化趨勢(shì)判斷轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)準(zhǔn)確性的方法。對(duì)不同轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)在負(fù)載變化時(shí)的仿真和實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行了分析，結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。

異步電機(jī)；間接矢量控制；轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)；轉(zhuǎn)矩電流比

1 引言

異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制將定子電流解耦為勵(lì)磁電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量?jī)刹糠?，使異步電機(jī)具有直流電動(dòng)機(jī)同樣優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩特性，廣泛地應(yīng)用于交流傳動(dòng)領(lǐng)域。間接矢量控制是眾多矢量控制算法中的一種。它采用磁鏈開(kāi)環(huán)的控制方式，借助于矢量控制的轉(zhuǎn)差公式，由給定值計(jì)算轉(zhuǎn)子磁鏈位置，構(gòu)成轉(zhuǎn)差型矢量控制系統(tǒng)。間接矢量控制繼承了基于穩(wěn)定模型轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)利用了基于動(dòng)態(tài)模型的矢量控制規(guī)律并克服了矢量控制的不足，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛［1-3］。

間接矢量控制需要準(zhǔn)確的電機(jī)參數(shù)，尤其是準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)［4］。針對(duì)不正確的電機(jī)參數(shù)對(duì)控制系統(tǒng)的影響，學(xué)者做了大量的研究，指出控制系統(tǒng)中電機(jī)參數(shù)與實(shí)際值不匹配時(shí)，存在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間增長(zhǎng)；轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)增加，效率忽高忽低；啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低等現(xiàn)象［5-8］。但是在準(zhǔn)確參數(shù)未知的情況下，很難利用以上現(xiàn)象判斷控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)的準(zhǔn)確性。

為了得到準(zhǔn)確的電機(jī)參數(shù)，需要對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，常用的是離線和在線辨識(shí)技術(shù)。離線辨識(shí)能夠保障電機(jī)安全可靠地啟動(dòng)，為在線辨識(shí)提供準(zhǔn)確的初值，加快系統(tǒng)的收斂速度［9-12］。但是由于理論近似、測(cè)量誤差等原因，離線辨識(shí)參數(shù)存在一定誤差。對(duì)于如何衡量辨識(shí)參數(shù)的準(zhǔn)確性，文獻(xiàn)［10］將辨識(shí)參數(shù)帶入間接矢量控制系統(tǒng)，若d軸電流不變，q軸電流與輸出轉(zhuǎn)矩成比例變化，則辨識(shí)參數(shù)正確。但是沒(méi)有給出理論依據(jù)。文獻(xiàn)［11］將辨識(shí)參數(shù)帶入無(wú)速度矢量控制系統(tǒng)，參數(shù)準(zhǔn)確時(shí)，可以獲得較高的速度精度。但是需要建立無(wú)速度傳感器控制系統(tǒng)。文獻(xiàn)［12］直接將辨識(shí)參數(shù)與準(zhǔn)確值進(jìn)行比較，但是準(zhǔn)確值很難獲得。

本文通過(guò)分析不同轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)對(duì)控制系統(tǒng)的影響，研究了一種利用轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)矩電流判斷轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)準(zhǔn)確性的方法。結(jié)合矢量控制原理，分別利用向量分析法和數(shù)值分析法，深入分析了不同的轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈、轉(zhuǎn)矩電流和電磁轉(zhuǎn)矩的影響。進(jìn)而解釋了轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)不同引起轉(zhuǎn)子磁鏈、轉(zhuǎn)矩電流比隨負(fù)載變化的原因。最后針對(duì)不同的轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)進(jìn)行了仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果驗(yàn)證了文中理論分析的有效性和可行性。

2 間接矢量控制系統(tǒng)

間接矢量控制框圖如圖1所示。采用空間矢量脈寬（SVPWM）調(diào)制技術(shù)。具體控制流程可以分為轉(zhuǎn)矩控制環(huán)和磁鏈控制環(huán)。轉(zhuǎn)矩控制環(huán)為：給定轉(zhuǎn)速ω*與實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速ω經(jīng)過(guò)PI1調(diào)節(jié)產(chǎn)生給定轉(zhuǎn)矩電流，接著與實(shí)際解耦轉(zhuǎn)矩電流isq經(jīng) PI2調(diào)節(jié)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電壓。磁鏈控制環(huán)為：給定勵(lì)磁電流與實(shí)際解耦勵(lì)磁電流isd經(jīng)PI3調(diào)節(jié)產(chǎn)生勵(lì)磁電壓。解耦所用轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向角度［3］為

在磁場(chǎng)定向準(zhǔn)確的前提下：

式中：θe為轉(zhuǎn)子定向角；Ψr為轉(zhuǎn)子磁鏈幅值；Lm， Lr分別為互感和轉(zhuǎn)子電感分別為勵(lì)磁電流、轉(zhuǎn)矩電流、轉(zhuǎn)子角頻率、轉(zhuǎn)差頻率及轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)；上標(biāo)“*”為給定量；上標(biāo)“^”為估測(cè)量。

圖1 間接矢量控制框圖Fig.1 Indirect vector control block diagram

3 向量分析法

控制系統(tǒng)是基于電機(jī)參數(shù)準(zhǔn)確已知的前提下設(shè)計(jì)而成的。所以有必要知道參數(shù)準(zhǔn)確時(shí)，系統(tǒng)的控制規(guī)律。結(jié)合實(shí)際也可通過(guò)系統(tǒng)表現(xiàn)的控制規(guī)律判斷參數(shù)的準(zhǔn)確性。如果估測(cè)轉(zhuǎn)子時(shí)間r準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向準(zhǔn)確。定子d軸電流isd控制磁鏈，定子q軸電流isq控制轉(zhuǎn)矩?？刂平怦钷D(zhuǎn)矩、勵(lì)磁控制互不影響。由圖2可知?jiǎng)?lì)磁分量isd，轉(zhuǎn)矩分量isq是定子電流矢量is在相應(yīng)d，q軸上的投影。

在額定轉(zhuǎn)速以下，保持解耦isd恒等于給定即保持轉(zhuǎn)子磁鏈幅值不變。此時(shí)定子電流矢量is在dq坐標(biāo)系內(nèi)將沿著虛線所示軌跡變化。

在穩(wěn)態(tài)時(shí)：

所以，轉(zhuǎn)矩公式可以簡(jiǎn)化為

對(duì)應(yīng)于圖2電磁轉(zhuǎn)矩可以由isd，isq所組成的矩形的面積表示。當(dāng)負(fù)載增加1倍，解耦的轉(zhuǎn)矩isq也增加1倍。轉(zhuǎn)矩電流不對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈造成影響，電磁轉(zhuǎn)矩Te與轉(zhuǎn)矩電流isq成比例線性變化。這個(gè)規(guī)律可以作為判斷參數(shù)準(zhǔn)確的依據(jù)。

圖2 參數(shù)準(zhǔn)確時(shí)dq軸向量圖Fig.2 dq axis vector diagram of the accurate parameters

3.2 轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)不準(zhǔn)確

如果實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電機(jī)參數(shù)與電機(jī)本身參數(shù)不一致，將導(dǎo)致控制不能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，嚴(yán)重時(shí)電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，甚至產(chǎn)生劇烈的轉(zhuǎn)矩震蕩。因此有必要針對(duì)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)偏差時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響進(jìn)行深入分析。顯然，轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)不準(zhǔn)確存在偏大、偏小兩種情況。

以估測(cè)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)偏小為例：如果估測(cè)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)小于實(shí)際轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)，即由式（2）可知：估測(cè)轉(zhuǎn)差頻率大于實(shí)際轉(zhuǎn)差頻率，估測(cè)d*q*軸角度超前實(shí)際角度Δθ，見(jiàn)圖3。

圖3 估測(cè)角度超前（＜Tr）dq軸向量圖Fig.3 Estimated angle ahead（r＜Tr）dq axis vector diagram

實(shí)際dq軸電流之間存在耦合。公式如下：

并且耦合性隨著負(fù)載的變化而變化。

如果按照超前角度進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)器PI3將始終保持解耦勵(lì)磁電流在估測(cè)d*軸上等于給定值。此時(shí)定子電流矢量將在垂直于估測(cè)d*軸的方向上變化，如圖3虛線所示。在任意時(shí)刻，定子電流矢量is在實(shí)際d軸上的投影值小于給定值，造成實(shí)際轉(zhuǎn)子磁鏈幅值小于給定值。隨著負(fù)載增加，定子電流增大，is在實(shí)際d軸的投影也會(huì)逐漸減小，實(shí)際轉(zhuǎn)子磁鏈幅值也進(jìn)一步減少。此時(shí)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)于實(shí)際dq軸電流所組成的矩形面積SOABC。而給定電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)于由估測(cè)d*q*電流所組成的矩形面積SOA*BC*，隨著負(fù)載增加，電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩面積SOABC，SODEF和解耦的轉(zhuǎn)矩電流不對(duì)應(yīng)成比例（見(jiàn)圖3），如下式：

由式（6）～式（8）可以得出此時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩為

式（6）代表了轉(zhuǎn)矩的給定值，式（9）代表了實(shí)際轉(zhuǎn)矩?？梢悦黠@地看出實(shí)際轉(zhuǎn)矩并不時(shí)刻等于給定轉(zhuǎn)矩。實(shí)際轉(zhuǎn)矩相對(duì)于給定轉(zhuǎn)矩必然有一個(gè)先增大后減小的過(guò)程。

由于存在速度調(diào)節(jié)器PI1的調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)出來(lái)的規(guī)律是：隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增加，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩電流的比值逐漸縮小。

圖4 估測(cè)角度滯后（r＞Tr）dq軸向量圖Fig.4 Estimated anjle lag（r＞Tr）dq axis vector diagram

4 數(shù)值分析

在有速度傳感器的情況下，電機(jī)給定轉(zhuǎn)差等于實(shí)際轉(zhuǎn)差［6］，

聯(lián)立式（5）～式（9），并考慮三角函數(shù)關(guān)系，得到估測(cè)T?r變化對(duì)實(shí)際轉(zhuǎn)子磁鏈以及轉(zhuǎn)矩的影響，分別以表示。其中分別代表給定磁鏈、給定轉(zhuǎn)矩。Ψr，Te分別代表實(shí)際轉(zhuǎn)子磁鏈、實(shí)際轉(zhuǎn)矩。公式如下：

分別給出實(shí)際轉(zhuǎn)子磁鏈與給定轉(zhuǎn)子磁鏈之比、實(shí)際轉(zhuǎn)矩與給定轉(zhuǎn)矩之比在范圍內(nèi)變化的圖。

圖5 轉(zhuǎn)子磁鏈實(shí)際值與給定值之比與、負(fù)載的關(guān)系圖Fig.5 Curves of the ratio of rotor flux actual value to given value withrand the load

圖6 轉(zhuǎn)矩實(shí)際值與給定值之比與r、負(fù)載的關(guān)系圖Fig.6 Curves of the ratio of torque actual value to given value withrand the load

在輕載階段實(shí)際轉(zhuǎn)矩大于給定轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器PI1必然通過(guò)減小轉(zhuǎn)矩電流來(lái)減少轉(zhuǎn)矩。而在重載階段，實(shí)際轉(zhuǎn)矩小于給定轉(zhuǎn)矩。調(diào)節(jié)器PI1必然調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩電流增大來(lái)增加轉(zhuǎn)矩。這樣造成重載情況下電機(jī)電流增大，但是出力卻不大，電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，很容易啟動(dòng)失敗。這也就解釋了r偏小，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩電流的比值隨負(fù)載的增加而減少。

如果估測(cè)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)偏大，即Tr/r＜1，實(shí)際轉(zhuǎn)子磁鏈將隨負(fù)載增加而增大，輕載條件下給定轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，PI1調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩電流增大，重載情況下給定轉(zhuǎn)矩大于實(shí)際轉(zhuǎn)矩，PI1調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩電流減小。轉(zhuǎn)子磁鏈大于給定值很容易造成電機(jī)提前飽和，影響電機(jī)轉(zhuǎn)速。這也同時(shí)解釋了估測(cè)＞Tr，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩電流的比值隨負(fù)載的增加而增大。

所以結(jié)合具體實(shí)際可以通過(guò)比較轉(zhuǎn)矩與解耦電流的比值變化規(guī)律判斷估測(cè)r是偏大還是偏小。隨著負(fù)載增加，如果轉(zhuǎn)矩與解耦電流的比值逐漸增大，說(shuō)明估測(cè)參數(shù)偏大。如果轉(zhuǎn)矩與解耦電流的比值逐漸減小，說(shuō)明估測(cè)參數(shù)偏小。這樣可以適當(dāng)修正r，直至得到準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)。

5 仿真分析

仿真采用間接矢量控制系統(tǒng)，仿真電機(jī)采用Matlab給定，參數(shù)為：Rs=0.435Ω，Rr=0.816Ω Lm=69.31 mH，Lsσ=Lrσ=2 mH。則準(zhǔn)確轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)為T(mén)r=0.087 s

采用ode23算法，仿真時(shí)間1.5 s。給定轉(zhuǎn)子磁鏈幅值，給定電機(jī)轉(zhuǎn)速600r/min在0.5 s時(shí)施加負(fù)載轉(zhuǎn)矩15N·m，代表輕載情況1 s時(shí)施加負(fù)載轉(zhuǎn)矩40N·m，以代表重載情況實(shí)際轉(zhuǎn)子磁鏈由Matlab仿真模型提供，由式（3）得到估測(cè)轉(zhuǎn)子磁鏈。

從圖7可以看出，轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)不同不僅影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，而且影響轉(zhuǎn)子磁鏈的幅值在同樣一套PI參數(shù)下，如果估測(cè)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)準(zhǔn)確r=Tr，估測(cè)轉(zhuǎn)子磁鏈在穩(wěn)態(tài)時(shí)可以準(zhǔn)確跟蹤實(shí)際轉(zhuǎn)子磁鏈，轉(zhuǎn)子磁鏈不受負(fù)載變化的影響而參數(shù)不準(zhǔn)確，估測(cè)轉(zhuǎn)子磁鏈不能反映實(shí)際轉(zhuǎn)子磁鏈。當(dāng)r＜Tr時(shí)，實(shí)際轉(zhuǎn)子磁鏈隨著負(fù)載的變化而變化。對(duì)應(yīng)同樣的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，解耦的轉(zhuǎn)矩電流在輕載時(shí)偏大，重載時(shí)偏小。造成轉(zhuǎn)矩與解耦的轉(zhuǎn)矩電流比值隨負(fù)載增加逐漸偏小。當(dāng)＞Tr，實(shí)際轉(zhuǎn)子磁鏈大于給定值，并且隨負(fù)載的增加而增大。對(duì)應(yīng)于同樣的轉(zhuǎn)矩，輕載時(shí)轉(zhuǎn)矩電流偏大，重載時(shí)轉(zhuǎn)矩電流偏小。造成轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩電流比值隨負(fù)載增加而增大。所以仿真的結(jié)論驗(yàn)證了上文的分析。

圖7 r變化對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈和轉(zhuǎn)矩電流的影響Fig.7 Change ofron the influence of rotor flux and torque current

6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要包括異步電機(jī)、控制器、磁粉測(cè)功機(jī)，以及上位機(jī)。控制器采用stm32f103控制芯片，控制器數(shù)據(jù)與上位機(jī)通過(guò)CAN通信，傳輸速率是60ms/幀。上位機(jī)接收并顯示數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)通過(guò)磁粉測(cè)功機(jī)加載及測(cè)量負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

電機(jī)銘牌參數(shù)為：額定電壓48V，額定功率7.5kW，額定轉(zhuǎn)速5300r/min，額定頻率186Hz。

實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)，給定轉(zhuǎn)速600r/min，給定勵(lì)磁電流40A，調(diào)節(jié)控制電流調(diào)節(jié)器使電流跟蹤給定。

在同樣的最大轉(zhuǎn)矩電流（約5倍勵(lì)磁電流）限制下，由輕載到重載，不斷加載。測(cè)得轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)分別為=0.21 s×0.6=0.21 sr=0.21 s×1.5時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩電流數(shù)據(jù)。繪得負(fù)載轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)矩電流的曲線圖，如圖8，同時(shí)作出負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩電流的比值隨負(fù)載變化的曲線圖，如圖9。

從圖8和圖9可以明顯看出，估測(cè)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)不同時(shí)，同樣的轉(zhuǎn)矩電流，系統(tǒng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩明顯不同。如果轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)準(zhǔn)確，隨著負(fù)載的增加，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩電流比基本是一條水平線，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩電流對(duì)應(yīng)成比例變化。如果估測(cè)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)偏小，隨著負(fù)載的增加，此時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩與準(zhǔn)確參數(shù)相比有一個(gè)先增大后減小的過(guò)程，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩電流的比值逐漸偏小。當(dāng)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)偏大時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與參數(shù)準(zhǔn)確時(shí)的轉(zhuǎn)矩相比，反而是一個(gè)先減小后增大的過(guò)程。負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩電流的比值，隨負(fù)載增加而逐漸偏大。這與上文理論分析結(jié)論吻合。

圖8 轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)矩電流曲線圖Fig.8 Curves of torque with torque current

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：可以通過(guò)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩電流的比值隨負(fù)載變化的趨勢(shì)來(lái)判斷轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)是偏大還是偏小，為修正離線測(cè)量參數(shù)提供依據(jù)。

圖9 轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩電流比值隨負(fù)載變化圖Fig.9 Curves of the ratio of torque with torque current with load variation

7 結(jié)論

本文結(jié)合間接矢量控制系統(tǒng)，分析了轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)不同值對(duì)勵(lì)磁電流轉(zhuǎn)矩電流的耦合性、轉(zhuǎn)子磁鏈、電磁轉(zhuǎn)矩的影響，得出了轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩電流比值的變化規(guī)律與轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)的關(guān)系。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)證明了理論分析的正確性。利用這些規(guī)律可以作為判斷并修正離線測(cè)量參數(shù)準(zhǔn)確性的依據(jù)，方法簡(jiǎn)單，便于工程實(shí)踐。為進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)性能提供了準(zhǔn)確的初值，對(duì)工程實(shí)踐具有一定的指導(dǎo)意義。

［1］阮毅，陳伯時(shí).運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)［M］.第4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

［2］劉洋，趙金.間接矢量控制系統(tǒng)中磁場(chǎng)電流的優(yōu)化選擇［J］.電氣傳動(dòng)，2010，40（7）：28-32.

［3］杜永紅，李哲峰，劉志剛.異步電動(dòng)機(jī)間接磁場(chǎng)定向控制雙閉環(huán)系統(tǒng)［J］.電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2009，24（5）：24-28.

［4］Bazanella A S，Reginatto R.Robustness Margins for Indirect Field-oriented Control of Induction Motors［J］.IEEE Transactions on Automatic Control，2000，45（6）：1226-1231.

［5］呂昊，馬偉明，聶子玲.磁場(chǎng)定向不準(zhǔn)對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)性能影響的分析［J］.電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2005，20（8）：84-88.

［6］Michael W Degner，Juan Manuel Guerrero，F(xiàn)ernando Briz. Slip-gain Estimation in Field Orientation Controlled Induction Machines Using the System Transient Response［J］.IEEE Transactions on Industry Applications.2006，42（3）：702-711.

［7］陳振鋒，鐘彥儒，李潔.轉(zhuǎn)子電阻變化對(duì)電力牽引感應(yīng)電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的影響［J］.電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2011，26（6）：12-17.

［8］刁利軍，孫大南，成杰.間接矢量控制異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)敏感性分析［J］.電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2010，25（6）：18-23.

［9］羅慧，劉軍鋒，萬(wàn)淑蕓.感應(yīng)電機(jī)參數(shù)的離線辨識(shí)［J］.電氣傳動(dòng)，2006，36（8）：16-21.

［10］劉洋，趙金，王慶義.間接矢量控制系統(tǒng)中的異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)辨識(shí)［J］.電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2008，23（7）：21-26.

［11］賀艷暉，王躍，王兆安.異步電機(jī)參數(shù)離線辨識(shí)改進(jìn)算法［J］.電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2011，26（6）：73-80.

［12］陳偉，于泳，徐殿國(guó).基于自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)漠惒诫姍C(jī)靜止參數(shù)辨識(shí)方法［J］.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2012，32（6）：152-162.

Analysis of Induction Motor Rotor Time Constant Impact on the Torque Current Ratio

YAN Jun-feng1，WANG Xiao-lin1，LIAO Qi-xin2
（1.College of Automation Engineering，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 210016，Jiangsu，China；2.Nanjing Dunen Electric Co.，Ltd.，Nanjing 210000，Jiangsu，China）

The accurate rotor time constant is the key to induction motor indirect vector decoupled control. Concerning the rotor time constant of the control system is not accurate，the coupling between the excitation current and torque current ratio and the effect on electromagnetic torque was analyzed with the help of vector diagram.The variation of rotor flux and torque current ration caused by the different rotor time constant were also quantitative analyzed，and a method to using the change trend of the torque current ratio to judge the accuracy of rotor time constant was proposed.Simulations and experiments are provided to analyze the different rotor time constant when the load changes，and the results verify the validity of the theoretical analysis.

induction motor；indirect vector control；rotor time constant；torque current ratio

TM343

A

2014-01-08

修改稿日期：2014-06-21

燕俊峰（1991-），男，在讀碩士，Email：yanjf0214@126.com