感应马达之参数自动量测.pdf

第五章 感應馬達之參數自動量測 5.1簡介 感應馬達參數之量測方法已在許多電機機械的教科書中均有詳細說明之。感應 馬達參數除了可用於系統模擬與分析外，對於 需使用到電氣參數的控制方法，例如 在向量控制、無量測控制或解耦合控制等架構下，在各個控制系統中精確的電氣參 數是必須的，參數的準確性會直接影響到控制所估測的磁通、滑差、以及對於系統 響應的穩定度。 一般來說傳統感應馬達的參數量測方法包括直流試驗、無載試驗及堵轉試驗等 三項。當每次電動機的驅動器裝於新的馬達時 ，這些傳統的試驗將要重覆操作，這 種方式是不利於感應電動機參數的取得。再者 ，當新馬達初次裝接時，技術人員要 親自到現場進行傳統試驗 ，這在某一些場所是非常不方便的 ，為了要克服這些問題， 電動機參數自動量測是可預期的 [16-17 、26-27] 。 其中堵轉試驗因必須利用外加機械力堵住轉子轉動，較為不方便，因此就有虛 擬堵轉試驗來取代傳統的堵轉試驗，希望在許多自動化量測或變頻器驅動中，不需 要改變變頻器的輸出接線，而直接控制變頻器輸出，以達成變頻器自動化量測三相 感應馬達的等效電路為目的。又無載試驗中的滑差率會因馬達存在的一些損失使得 量測時有誤差存在 ，所以利用馬達等效 T模型考慮有滑差存在 ，由於定子電阻 、定子 漏電感，轉子電阻與轉子漏電感可藉由直流試驗和堵轉試驗求得，再者，滑差率也 可由磁場速度與轉子速度求得 ，因此由馬達 T模型等效電路可求得互感量 。這三種試 驗可以獲得電壓、電流以及功率等參數值，然後再利用電動機等效電路，分別計算 出電動機的各項電氣參數，其中直流試驗主要是量測定子電阻r ，無載試驗是量測定 s 子電感Ls ，堵轉試驗則是量測定子電阻與轉子電阻之和 (r +r )以及 定子漏電感 與轉 s r 31 ( ) 子漏電感的和 Lls +Llr ，而由於考慮了滑差率的無載試驗則是求出互感量LM 進而再 加上堵轉試驗的漏電感可得到定子電感。本章將依感應馬達三項參數量測試驗的原 理與方法作簡單介紹。 感應馬達 T模型等效電路圖如圖 5.1所示： r s r r r c L M s p 圖 5.1感應馬達 T模型等效電路圖 其中： r 與r ：定子和轉子電阻 s r Lls 與Llr ：定子和轉子漏電感 LM ：互感 s ：滑差率 p r ：鐵損電阻 c 32 5.2 直流試驗(DC Test) 傳統的直流試驗是決定每個線圈的電阻，外加的可