双馈电动机转子初始角度的获取

Question

双馈电动机矢量控制上，需要转差角度来定向，这个时候需要考虑转子初识角度。一般实验室做实验电机编码器也是要考虑z脉冲。所以双馈电机的转子初识角度该如何测量得到呢？仿照永磁同步电机那种可以吗？
转子通直流电，定子侧开路,手转电机，示波器观察z脉冲和定子ab侧电压，他们之间的角度就是初识角度。
不知道这种方式对不对，请不吝赐教。

目前实验室做双馈电动机没有处理这个角度，电机不转。其他双馈风力发电相关文献基本没有提到，并且是当做发电机是直接原动机拖动，不会出现电动机这样直接转不起来的情况。

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在进行双馈电机的矢量控制时，确实需要准确地知道转子的初始角度，以便正确定向。您提出的测量方法是可行的，它基于永磁同步电机的类似原理。以下是详细的步骤以及如何在MATLAB中实现这一过程：

步骤1：硬件准备 确保您的系统包括一个双馈电机、一个可调电源用于向转子供电（产生磁势F）、一个示波器用来观测定子端的电压和Z相脉冲信号。

步骤2：软件准备 在MATLAB中编写程序，用于采集数据并计算转子的初始角度。这可能涉及到外部设备的数据采集模块，例如使用Data Acquisition Toolbox或与其他DAQ设备配合使用的接口。

步骤3：实验操作

1. 将转子绕组a、b通过可调电源施加直流电压，使得它们产生的磁势F指向期望的方向。
2. 打开示波器，设置通道A和B分别连接到定子绕组A和B，通道C连接Z相脉冲。
3. 手动转动电机，使转子开始旋转。
4. 当示波器显示的EAB（即定子A相和B相电压之差）正过零点时，记录此时Z相脉冲的时间点。
5. 计算从EAB正过零点到Z相脉冲的时间差Δt，然后根据电机的极对数p和转速n（单位：rpm），计算转子的初始角度θ₀。

转子初始角度可以通过以下公式计算：

[ \theta_0 = \frac{2\pi}{p} \cdot \frac{\Delta t}{T} ]

其中：

• ( T = 60 \cdot n ) 是一秒钟内电机旋转的角度（单位：弧度）
• ( p ) 是电机的极对数

MATLAB代码示例：

% 假设已知参数
p = 2; % 极对数
n = 1200; % 转速 (rpm)
timebase = 1e-6; % 示波器的时间基 (s/sample)

% 假设已从示波器读取到的时间差Δt（单位：秒）
delta_t = 0.001; % 这是一个示例值，实际应由实验得出

% 计算转子初始角度θ₀
theta_0 = (2*pi/p) * (delta_t / (60*n*timebase));

% 输出结果
fprintf('转子初始角度 θ₀: %.2f 度\n', theta_0 * 180/pi);

请注意，这段代码仅作为概念示例，实际应用中需要与具体的硬件设备和数据采集流程相结合。另外，确保安全操作，遵守实验室规定，特别是在手动转动电机时。如果您的实验设备或环境不允许手动转动电机，可能需要寻找其他方法来估计或初始化转子的初始角度，比如利用额外的传感器信息。