三相異步電機暫態沖擊電流抑制算法研究

周 敏，陶偉涵，崔 悅，劉建鵬，劉夢陽

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院，上海 200093)

目前，用于異步電機變頻調速控制的典型方式有恒壓頻比(V/F)控制、矢量控制(Vector Control，VC)、直接轉矩控制(Direct Torque Control，DTC)和智能控制等方法，其中VC、DTC及智能控制方式屬于現代控制范疇[1-2]，一般用于交流電機的精密調速；而對于一些無需獲取精確轉速的工業控制領域，考慮到成本及實現難易程度等因素，常采用開環V/F控制[3]；尤其是具有較大滯后特性的系統，如本文所研究的叉車調速裝置，為獲得大轉矩并保證操作的安全性，常設計成滯后性較大的調速系統。另一方面，由于未進行轉速、電流閉環，無法限制其暫態沖擊電流引起的過流現象[4-5]。一旦過流，將對主橋路甚至控制電路造成嚴重損害。因此，本文首先搭建了基于開環V/F控制的低壓大電流調速系統，并設計一種峰值電流檢測及抑制算法應用于該系統中，最終在該平臺上驗證了算法的可行性。對于工業應用具有一定的實用價值。

1 暫態沖擊電流過流現象分析

三相異步電機因其結構簡單、堅固耐用、運行可靠、成本低、易維護、可工作于惡劣環境等優點，在非調速或無需精準調速的工業領域得到了廣泛的應用[6]。這類系統對轉速無嚴格要求，但需對暫態沖擊電流進行必要的預防及控制[7]，以保證系統長期可靠運行。

對于上述系統，常見的過流現象包括啟動過流、突加給定過流和突加負載過流[8]。其中，以中小功率等級的籠型異步電機為例，其空載啟動電流一般可達到電機額定工作電流的5～7倍，而后兩種情況視具體操作，其過流電流一般可達額定電流的3倍以上。……