ELECTRIC DRIVE 2010 Vol 40 No g
电气传动2010年第40卷第9期
相异步电机缺相运行分析与实验
王瑞,赵金,邓歆,刘洋
(华中科技大学控制科学与工程系,湖北武汉430074)
摘要:在航空航天、机车以及核工业等工业应用中,如何使三相电机变频调速系统在缺相情况下继续运
行,是衡量系统可靠性的一个重要指标。运用对称分量法,对
三相异步电机缺相运行进行了详细的稳态分析
给出了电压方程和转矩方程,指出电机缺相运行帯载能力大大降低以及采用传统 Volts/Hz控制的可行性,并
探讨了缺相情况下的失量控制方案,最后给出了实验结果,验证了分析的正确性
关键词;缺相;对称分量法;矢量控制
中图分类号:TM346
文献标识码:A
nalysis and Experiment for Asynchronous Motor in Default of One Stator Phase
WANG Rui, ZHAO Jin, DENG Xin, IIU Yang
Debariment of Control Science and Engineering, Huazhong University o
Science and Technology, Wuhan430074, Hubei, China)
Abstract: In many industrial applications, such as aerospace, traction and nuclear industry, how to guaran-
tee that the motor drive system can continue working even in default of one stator phase is one of the most im-
portant reliability indexes. The symmetrical-component method was used to analyze the steady-state operation
of asynchronous motor in default of one stator phase, The voltage and torque equations were presented, pointed
out the reduction of load capacity and feasibility of traditional Volts/Hz control, and then the vector control
scheme under such fault condition was also investigated. At last, the experiments are carried out to verify the
alidity of the analysis
Key words: phase default; symmetrical-component method; vector control
1引言
方程,指出单相带载能力大大降低,紧接着给出了
缺相下的矢量控制策略,最后在物理实验平台上
三相异步电机变频调速系统以其优越的性进行了分析验证。
能,在工业应用中起着举足轻重的作用。然而,在
诸如航空航天,机车牵引甚至核工业等工.业应用2电杌单相运行稳态分析
中,一旦三相电机某一相出现故障,譬如晶闸管开
偎设三相电机绕组为星型连接,无中线,在缺
路或短路、接头松动等而不切断该相,将会导致灾
相后将形成剩余两相绕组串联的
单相电机,如
难性的后果[2。在这些场合,系统的可靠性和图1所示。由于缺相电流为零,此时电机将工作
容错能力是一项最重要的指标,研究如何在缺相在非对称状态,因此可以运用对称分量法对其进
情况下能够继续单相运行而不至于停车,具有重
要的现实意义。文献[3]详细地分析了单绕组电
机的特性,指出其带载能力大大低于三相,并
给出了相应的开环控制策略。文献[4-5]提出通
C
过注入奇次谐波电流来消除缺相运行下的低频振
图1三相电机缺相示意图
荡转矩。本文首先运用对称分量法,详细地分析
Fig 1 Schematic diagram of three phase motor
推导了三相电机缺相情况下的电压方程以及转矩
in default of one stator phase
基金项目:国家自然科学基金资助项目(60874047);湖北省自然科学基金资助项目(2007ABA281)
作者简介:王瑞(1984-),男,博士研究生,Email:wangrui_hust@163.com
免费区 