异步电机矢量控制系统节能探析范文

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摘要：

从目前来看，大部分的异步电机在实际的运行过程中并没有处于额定的工作区间，由于负载而使得电机出现变动，这样异步电机在实际运行过程中往往会出现偏离额定工作区间的问题，或者是长期处于轻载的状态而使得电机容量偏大。处于轻载状态下的异步电机往往运行效率并不高，这就需要有效控制异步电机矢量问题，提升异步电机实际运行效率，提升其节能性。本文异步电机矢量控制系统的节能对策作了问题，为提升异步电机控制系统运行效率打下良好的基础。

关键词：

异步电机；矢量控制系统；节能；对策

1前言

异步电机在实际的运行过程中，如果负载数量低于额定数量三分之一，那么电机的运行功率以及运行效率都呈现出下降趋势。从一般运行情况分析来看，在设计异步电机过程中，需要根据满载的效率值或者是负载四分之三的效率值，但是并没有考虑到轻载点实际运行情况，针对长期性处于轻载运行状态的异步电机或者是长期变化范围比较大的负载异步电机在实际的运行过程中存在着非常大的节能发展空间。对于普通性质变频调速装备大多是采用U/f规格的控制装置，在选定U/f曲线之后，往往无法在线进行修改，那么在异步电机处于轻载运行状态时往往会浪费电能。异步电机普通的变频调速装置虽然构造相对简单并且价格也更低，但是缺乏动态性，使得异步电机运行状态经济性不强。矢量控制属于高性能的变频调速方式，能够有效满足驱动工作系统宽调速范围以及快速转矩的要求，主要采用恒磁通的扣工资方式，使得异步电气处于轻载状态时的运行效率并不是非常理想。因此，需要结合目前异步电机运行存在的问题创新节能控制系统，提升异步电机运行效率。

2异步电机矢量控制系统的节能对策

2．1构建异步电机损耗工作模型

异步电机在实际的运行工作过程中，造成异步电机损耗的原因主要是由于定转子绕组出现通过电流时容易出现铜损的问题;定转子铁心中存在的磁场存在着铁损，诸如，磁滞或者是涡流损耗的问题等等;异步电机在实际运行过程中由于风扇转动以及轴承转动等因此电机通风损耗以及电机摩擦损耗，造成了异步电机机械方面的损耗;异步电机气隙磁场中的高次谐波出现了杂散的损耗，等等。在异步电机的损耗分析过程中，异步电机的杂散损耗以及异步电机的机械损耗在异步电机总损耗之中占有三层左右，但是异步电机杂散损耗控制工作以及建模工作都存在着非常大的工作难度，直接利用弱磁的方式也无法有效控制异步电机的不正常损耗，但是可以根据弱磁来尽可能减少异步电机课程出现的谐波电压，这样也能够间接的降低异步电机杂散损耗。考虑到异步电机机械性损耗与异步电机转速具有非常密切的关联，这些对异步电机生产工艺以及异步电机设备运行实际情况等都具有非常重要的影响，但是异步电机与电气设备之间并没有非常密切的关联。考虑到异步电机铜损与异步电机铁损等于异步电机磁场、异步电机负载实际情况等具有非常密切的关联，这就使得异步电机损耗情况具有可控制性，同时铁损、铜损等损耗在总损耗中占了七层，这些都是属于可控制范围内的损耗，同时也是异步电机节能控制系统研究工作中的关键性部分。

2．2实现混合在线控制的最优化

异步电机在矢量控制系统的变频调速节能控制过程中，究其原因主要就是由于变频调速节能控制系统的最优化问题，在给定条件下，尽可能降低异步电机的损耗成为了转子磁链最优化的关键性问题。因此，需要根据异步电机的损耗模型来寻找最优磁链，这样能够根据电机参数的变化来有效控制异步电机运行的精确度，同时也能够有效解决异步电机鲁棒性不理想的问题。因此，针对目前异步电机运行的损耗工作模型，需要利用在线算法来计算出最优磁链，有效克服异步电机参数对于异步电机精度的影响，提升异步电机系统鲁棒性以及异步电机精度鲁棒性。总之，在进行异步电机可控损耗分析过程中，需要结合异步电机转子磁疗凹函数来进行逆变器的直流侧功率计算，这样能够计算逆变器可控制性损耗，同时也能够在一定程度上减少杂散损耗、机械损耗等等，确定异步电机在矢量控制工作中的转子磁链给定值，科学分析各项数据，构建最优化异步电机矢量控制系统的节能模型，考虑到逆变器最优化对异步电机节能运行的影响，提升异步电机的控制精度。

3结语

通过构建异步电机在矢量控制系统条件下的变频调控节能损耗工作模型，结合异步电机实际运行中存在的问题提出有效对策，根据异步电机负载情况以及异步电机的转速差异来确定磁通给定值。当异步电机的转速保持在一定数值时，那么异步电机负载转矩越大，那么磁链值则会相对较小;当异步电机负载转矩保持一定时，那么异步电机转速越高，那么磁链值则会相对较小。利用矢量控制系统来实现异步电机的变频调速工作，这样能够促使异步电机处于饥节能运行状态，特别是异步电机处于轻载运行状态时，异步电机节能效果最优，当异步电机的负载转矩相对较大时，那么异步电机的节能效果则并不是非常理想。总之，异步电机矢量控制系统能够实现异步电机动态性与静态性相平衡，这样能够保证异步电机处于较为稳定的运行状态，在工程建设工作中具有非常重要的作用，未来的发展前景也非常的广阔。

参考文献:

［1］刘燕飞，王倩．节能型异步电机矢量控制系统的设计与仿真［J］．电机与控制应用，2007，34(7):18～20．

［2］李健健，刘新正．基于矢量控制的异步电动机节能运行的研究［J］．微电机，2010，43(3):14～17．

［3］赵桂娟，李春梅，贾俊山．交流异步电动机矢量控制系统的分析［J］．煤炭技术，2002，21(4):15～16．

作者:田帆 单位:湖北工业大学 北京国电龙源环保工程有限公司大同分公司