專利名稱：工頻下異步電機觀測含有基變量參數所用的座標變換單元的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電機參數觀測技術，特別是一種工頻下異步電機觀測含有基變量參數所用的座標變換單元。
以專利申請?zhí)枮?1106851.5的“異步電機變頻調速中含有基變量的參數的觀測方法”作基礎，已有多項專利相繼出現，例如專利申請?zhí)枮?2277161.1的“由含有基變量的參數進行控制的異步電機節(jié)能裝置”和專利申請?zhí)枮?2277160.3的“異步電機轉子時間常數的在線觀測器”(可用于估計鼠籠電機轉子運行溫度)等等，因為工頻只是變頻范圍內的一個特指頻率，故對變頻及工頻都適用。若上述各項專利固定在工頻電源下使用，則按照本實用新型進一步改進，可收到簡化結構和降低產品成本之效。
本實用新型的目的是提供一種工頻下異步電機觀測含有基變量參數所用的座標變換單元。
以專利申請?zhí)枮?1106851.5的“異步電機變頻調速中含有基變量的參數的觀測方法”作基礎，本實用新型的技術方案按層次分述如下仍含有座標變換單元但將其原來所含有的脈寬調制單元或電壓空間矢量調制單元予以撤除。
在座標變換單元中，座標變換單元的輸入為相電壓信號V1A及V1C和相電流信號I1A及I1C，座標變換單元的輸出為電壓及電流靜座標系(α，β軸)所需的V1α、V1β、I1α與I1β信號，以供觀測含有基變量參數之用，V1α與V1β分別為相定子電壓V1在α軸及β軸上的分量，I1α與I1β分別為相定子電流I1在α軸及β軸上的分量。
座標變換單元由以運算放大器為核心的電路構成。
座標變換單元在用戶系統(tǒng)板上實現。
以下結合附圖對本實用新型進一步作詳細說明。


圖1為座標變換單元的輸入信號圖。
圖2為座標變換單元的構成圖。
圖3為用戶系統(tǒng)板圖。
在圖1中輸入側為ABC三相交流工頻電壓電源，輸出側送往可控或不可控的三相異步電機。在三相線上接有三相Y/Y接法電壓傳感器PT，其次邊中點接公共地，次邊A相及C相繞組分別輸出的相電壓信號V1A及V1C被送往圖2或圖3。在A相及C相線上設有電流傳感器CT1及CT2，其分別輸出的相電流信號I1A及I1C(并各經一個電阻80及81接公共地)被送往圖2或圖3。
在圖2(A)及圖2(B)中，50及51為運算放大器(以下簡稱為運放)TL084/I及TL084/II型，用以實現靜座標系的座標變換。在圖2(A)中相電流信號I1A即為信號I1α，運放50的腳2經電阻61接相電流信號I1A，腳2又經電阻60接相電流信號I1C，腳2還經電阻62接腳1，腳1即輸出信號I1β；此外腳3經電阻70接公共地，腳11接控制正電源V+，腳4接控制負電源V-；電阻62、61、60之間的相互電阻比值取為 在圖2(B)中相電壓信號V1A即為信號V1α，運放51的腳6經電阻63接相電壓信號V1A，腳6又經電阻65接相電壓信號V1C，腳6還經電阻64接腳7，腳7即輸出信號V1β；此外腳5經電阻71接公共地；電阻64、63、65之間的相互電阻比值取為 圖2(C)中示出了相定子電壓V1(及相定子電流I1)在α軸及β軸上的各自分量，這和專利申請?zhí)枮?1106851.5“異步電機變頻調速中含有基變量的參數的觀測方法”的說明書附圖1中的右側圖形完全一致。
圖3中的用戶系統(tǒng)板55為市面上供應的U51-A1型用戶系統(tǒng)板。板上裝有INTEL8032單片計算機一個，存儲器EPROM2764一個，并行接口8255一個，D/A轉換器DAC0832一個及A/D轉換器為8通道的ADC0809一個，如圖3(A)所示。輸入的相電壓信號V1A及V1C和相電流信號I1A及I1C分別通過板上接口J12-1、J12-2、J12-3及J12-4與ADC0809轉換器的第一通道、第二通道、第三通道及第四通道相接，以進行各自采樣。V1α、V1β、I1α與I1β信號則通過8255的板上接口J11-2∽J11-9向外輸出數字量也可通過DAC8032的板上接口J8-3向外輸出模擬量。為了實現與圖2同樣的功能在圖3(B)中示出了相應的程序，這里采用BASIC51高級語言編程，再由BASIC51編譯系統(tǒng)編譯成單片計算機所需代碼即目標程序。圖3(B)中程序對其他類型單片計算機或數字信號處理器同樣適用，只不過用何種形式書寫則與所采用的語言類型有關。
本實用新型的優(yōu)特點是一、簡化了結構，降低了產品成本。二、用于工頻下異步電機節(jié)能裝置和轉子時間常數或其他參數(例如估計鼠籠電機轉子運行溫度)的在線觀測器等產品。
既可用硬件電路實現，又可用軟件實現。三、當輸入為線間電壓信號時，按照現有技術同樣能得出V1α及V1β信號。四、當輸入信號中所含諧波成分不可忽略時，這在現有技術中已有不只一種分離出基波分量的方法可資使用。五、當需要時還可用現有技術將靜座標系(α，β軸)參數變換到同步座標系(D，Q軸)參數中去使用。
權利要求1.一種工頻下異步電機觀測含有基變量參數所用的座標變換單元，其特征在于在所說的座標變換單元中，座標變換單元的輸入為相電壓信號V1A及V1C和相電流信號I1A及I1C，座標變換單元的輸出為電壓及電流靜座標系(α，β軸)所需的V1α、V1β、I1α與I1β信號。
專利摘要在本實用新型“工頻下異步電機觀測含有基變量參數所用的坐標變換單元”中，提供了坐標變換單元電路的結構，以用于工頻下異步電機的轉子時間常數、基變量自身等一系列參數的在線觀測(即檢測)裝置。
文檔編號H02P21/00GK2595074SQ0227764
公開日2003年12月24日 申請日期2002年11月12日 優(yōu)先權日2002年11月12日
發(fā)明者盧驥 申請人:盧驥