近年来随着电力电子技术和电机控制理论的发展,异步电机无速度传感器的交流调速系统已经成为交流电气传动研究的一个重要方向,其克服了由于安装速度传感器所带来的各种缺点,关键问题就是如何获得准确的转速信号。目前已有的无速度传感器测速方法在通常情况能获得满意的结果,但在低速时由于受电机参数、转子电阻等因素的影响致使性能很差。本课题就是从此问题出发,提出了利用异步电机不均匀气隙所产生的谐波电流来估算转速的理论。此方法具有不受电机参数制约,适用于低速下各种负载等优点,而且又联合了转矩电流微分法来用于提高中、高速时的性能。首先介绍了国内外无速度传感器技术的研究现状,详细推导了估算转速的理论。通过对异步电机结构与模型的分析得知,异步电机的气隙不均匀会产生周期性变化的谐波电流,对其作频谱分析能获取与转速有关的频率成分。其次本文利用相关抵消法来从定子电流提取气隙谐波电流,其中又提出了定子电流移相和转换的算法,包括两采样值乘积算法、最小方差法、变步长发法等。论述了估算转速的核心算法线性调频Z变换(CZT)及其分段递推算法、转矩电流微分法。接着在MATLAB/SIMULINK平台下了建立了估算转速、无速度传感器矢量控制等模型,而且又采用PCI采集卡对由变频器供电、不同负载工况下的实际异步电机的线电压和定子电流进行了采样,并通过处理采样数据来估算转速,分别对仿真和实验结果进行了详细分析。最后又建立了以TMS320F2812DSP芯片为核心的测速系统,介绍了系统设计的硬件电路及主程序、子程序实现的流程图,给出了部分实验结果,并对工作作了总结和展望。通过对仿真和实验结果的分析和研究,证明了本文提出基于异步电机不均匀气隙无速度传感器测速方法的理论正确,方法可行,达到了预期的目的,为解决无速度传感器技术低速下转速估算不准确的问题提出了新思路。