在異步電機的矢量控制系統中,電動機的參數是十分重要的物理量。在電機學中利用電動機的參數構成等值電路,以此為基礎可以對三相電動機的各種運行特性進行分析。變頻調速中采用的矢量控制,控制系統性能完全依賴于所使用的電機參數的準確程度,如果參數不準確,將直接導致矢量控制性能指標下降,其至導致變頻器不能正常工作。
三相異步電動機的基本參數包括定子電阻、定子漏感、轉子電阻、轉子漏感、定轉子互感。這些參數的確定,可以利用電機設計制造時的技術數據進行理論計算,但計算復雜,并且與實際有較大誤差,也可以采用試驗方法確定,下面具體介紹在變頻器中采用試驗的方法對各參數的測試。
在變頻器中,測試參數主要有兩種方法:一種是在線測試,一種是離線測試。在線測試方法主要有卡爾曼濾波法、模型參考自適應法、滑模變結構法等,這些方法要求處理器具有較高的處理速度,對系統硬件要求較高,離線測試方法主要有頻率響應試驗、階躍響應試驗等,但測試精度不高,存在計算復雜、程序計算量大等問題,故很少采用。
主要介紹根據傳統的電機學試驗原理,在變頻器中對電機參數進行離線測試,通過對其采取相應的措施達至測試參數的高精確度。
在變頻器系統中,采用直流伏安法測試定子電阻的關鍵是如何得到低壓直流電源,當變頻器直接連接到電網時,其直流母線電壓較高,通常的辦法是對直流母線進行電壓斬波控制,得到一個平均值很低、周期固定且占空比固定的高頻電壓脈。
在實際的應用中,對電機進行堵轉比較困難,在此采用單相短路試驗代替三相試驗,當電機加上單相正弦電壓時,沒有電磁轉矩產生,其電磁現象與三相堵轉時基本相同,測試中,讓電機的某一相開路,在另外兩相之間通入單相的正弦交流電,然后通入一定的電流,此時測試定子上的電壓,電流和輸入功率,這樣即可計算出電機的短路電阻和短路電抗。