異步電機矢量控制系統節能探析范文

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摘要：

從目前來看，大部分的異步電機在實際的運行過程中并沒有處于額定的工作區間，由于負載而使得電機出現變動，這樣異步電機在實際運行過程中往往會出現偏離額定工作區間的問題，或者是長期處于輕載的狀態而使得電機容量偏大。處于輕載狀態下的異步電機往往運行效率并不高，這就需要有效控制異步電機矢量問題，提升異步電機實際運行效率，提升其節能性。本文異步電機矢量控制系統的節能對策作了問題，為提升異步電機控制系統運行效率打下良好的基礎。

關鍵詞：

異步電機；矢量控制系統；節能；對策

1前言

異步電機在實際的運行過程中，如果負載數量低于額定數量三分之一，那么電機的運行功率以及運行效率都呈現出下降趨勢。從一般運行情況分析來看，在設計異步電機過程中，需要根據滿載的效率值或者是負載四分之三的效率值，但是并沒有考慮到輕載點實際運行情況，針對長期性處于輕載運行狀態的異步電機或者是長期變化范圍比較大的負載異步電機在實際的運行過程中存在著非常大的節能發展空間。對于普通性質變頻調速裝備大多是采用U/f規格的控制裝置，在選定U/f曲線之后，往往無法在線進行修改，那么在異步電機處于輕載運行狀態時往往會浪費電能。異步電機普通的變頻調速裝置雖然構造相對簡單并且價格也更低，但是缺乏動態性，使得異步電機運行狀態經濟性不強。矢量控制屬于高性能的變頻調速方式，能夠有效滿足驅動工作系統寬調速范圍以及快速轉矩的要求，主要采用恒磁通的扣工資方式，使得異步電氣處于輕載狀態時的運行效率并不是非常理想。因此，需要結合目前異步電機運行存在的問題創新節能控制系統，提升異步電機運行效率。

2異步電機矢量控制系統的節能對策

2．1構建異步電機損耗工作模型

異步電機在實際的運行工作過程中，造成異步電機損耗的原因主要是由于定轉子繞組出現通過電流時容易出現銅損的問題;定轉子鐵心中存在的磁場存在著鐵損，諸如，磁滯或者是渦流損耗的問題等等;異步電機在實際運行過程中由于風扇轉動以及軸承轉動等因此電機通風損耗以及電機摩擦損耗，造成了異步電機機械方面的損耗;異步電機氣隙磁場中的高次諧波出現了雜散的損耗，等等。在異步電機的損耗分析過程中，異步電機的雜散損耗以及異步電機的機械損耗在異步電機總損耗之中占有三層左右，但是異步電機雜散損耗控制工作以及建模工作都存在著非常大的工作難度，直接利用弱磁的方式也無法有效控制異步電機的不正常損耗，但是可以根據弱磁來盡可能減少異步電機課程出現的諧波電壓，這樣也能夠間接的降低異步電機雜散損耗。考慮到異步電機機械性損耗與異步電機轉速具有非常密切的關聯，這些對異步電機生產工藝以及異步電機設備運行實際情況等都具有非常重要的影響，但是異步電機與電氣設備之間并沒有非常密切的關聯。考慮到異步電機銅損與異步電機鐵損等于異步電機磁場、異步電機負載實際情況等具有非常密切的關聯，這就使得異步電機損耗情況具有可控制性，同時鐵損、銅損等損耗在總損耗中占了七層，這些都是屬于可控制范圍內的損耗，同時也是異步電機節能控制系統研究工作中的關鍵性部分。

2．2實現混合在線控制的最優化

異步電機在矢量控制系統的變頻調速節能控制過程中，究其原因主要就是由于變頻調速節能控制系統的最優化問題，在給定條件下，盡可能降低異步電機的損耗成為了轉子磁鏈最優化的關鍵性問題。因此，需要根據異步電機的損耗模型來尋找最優磁鏈，這樣能夠根據電機參數的變化來有效控制異步電機運行的精確度，同時也能夠有效解決異步電機魯棒性不理想的問題。因此，針對目前異步電機運行的損耗工作模型，需要利用在線算法來計算出最優磁鏈，有效克服異步電機參數對于異步電機精度的影響，提升異步電機系統魯棒性以及異步電機精度魯棒性。總之，在進行異步電機可控損耗分析過程中，需要結合異步電機轉子磁療凹函數來進行逆變器的直流側功率計算，這樣能夠計算逆變器可控制性損耗，同時也能夠在一定程度上減少雜散損耗、機械損耗等等，確定異步電機在矢量控制工作中的轉子磁鏈給定值，科學分析各項數據，構建最優化異步電機矢量控制系統的節能模型，考慮到逆變器最優化對異步電機節能運行的影響，提升異步電機的控制精度。

3結語

通過構建異步電機在矢量控制系統條件下的變頻調控節能損耗工作模型，結合異步電機實際運行中存在的問題提出有效對策，根據異步電機負載情況以及異步電機的轉速差異來確定磁通給定值。當異步電機的轉速保持在一定數值時，那么異步電機負載轉矩越大，那么磁鏈值則會相對較小;當異步電機負載轉矩保持一定時，那么異步電機轉速越高，那么磁鏈值則會相對較小。利用矢量控制系統來實現異步電機的變頻調速工作，這樣能夠促使異步電機處于饑節能運行狀態，特別是異步電機處于輕載運行狀態時，異步電機節能效果最優，當異步電機的負載轉矩相對較大時，那么異步電機的節能效果則并不是非常理想。總之，異步電機矢量控制系統能夠實現異步電機動態性與靜態性相平衡，這樣能夠保證異步電機處于較為穩定的運行狀態，在工程建設工作中具有非常重要的作用，未來的發展前景也非常的廣闊。

參考文獻:

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［3］趙桂娟，李春梅，賈俊山．交流異步電動機矢量控制系統的分析［J］．煤炭技術，2002，21(4):15～16．

作者:田帆 單位:湖北工業大學 北京國電龍源環保工程有限公司大同分公司