基于电机参数辨识的过载保护算法研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:repopw
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随着我国科技水平快速发展,感应电机不仅仅是传统工农业生产中使用最多的电机,也是电动汽车领域和航天科技等热点问题中应用较为广泛的动力源。对此,感应电机中的过载保护技术也成为人们研究的重点。通过调查可知,造成感应电机电气故障的原因40~60%都是由于定子绕组温度过高所引起的电机烧毁。传统的过载保护方法有很多,例如通过在电机内部埋热电偶来反映内部温度,该方法的缺点是只能测量点位附近的温度。另一种常用的反时限保护对于不同的电机效果可能并不理想,不能将电机的能效发挥到极致,影响效率。因此本文将对于感应电机的过载保护进行深入研究。搭建了传统感应电机故障模型,分析过载情况下各参数值变化,判断如何对过载保护进行有效保护,在传统电阻法保护的基础上来探究动态电阻的阻值,成为本文研究的难点。本文所用的过载保护方法是在电阻法过载保护基础上加以改进的,是一种更加智能的保护方法。利用MATLAB/Simulink仿真软件建立感应电机的数学模型,用最小二乘法算法进行参数辨识,以电压、电流及转速为输入,输出定子电阻,从而可以快速准确地针对定子绕组来进行保护。实现了对电机运行时定子电阻的实时辨识,最终通过电阻值算出绕组温度。由于本文所研究的新型过载保护方法是为实际应用中的电动机保护器所研究的一种保护方法,在电机实际运行中很难避免受噪声等干扰的影响。为了使感应电机保护更为精确,在辨识方法上通过设置滤波器和改进最小二乘法算法来改进传统最小二乘法受噪音影响较大的缺点。最终,本文以一台1DPT160M系列的变频调速感应电机为例进行实验,来验证所提新型过载保护方法的可行性。该方法应用广泛,不受电机模型的限制,并且测量出的是电阻平均阻值从而可以间接得到电机内部的平均温度。为电动机保护器的过载保护技术提供了新方法。
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