摘要：现代电子行业的快速发展使大功率开关期间等不断涌现，对智能化感应电机变频调速功能提出了更高要求。基于此，本文就智能化感应电机变频调速系统设计期间的关键技术及智能控制方式进行相关概述，旨在切实提升智能化感应电机变频调速可行性，充分发挥出智能化感应电机在降低运行能耗率等方面的积极作用，以供参考。
关键词：智能化感应电机；变频调速；系统设计
与普通电极装置相比，智能化感应电机具有结构简单、维护方便、投入量少等特征，在电能交流传动环节中得到了广泛应用。而在原感应电机基础上增设变频调速功能，可切实拓宽感应电机适用范围，结合供电对象用电需求，对感应电机进行变频调速，更好降低电机转差功率造成的能耗，保障电力资源的合理利用。随各领域生产经营用电需求量不断增长，开展智能化感应电机变频调速设计及研究工作已然成为电力行业重要发展趋势之一。
1、智能化感应电机变频调速系统设计关键技术分析
1.1智能化感应电机变频调速矢量控制技术
矢量控制技术又被称之为磁场定向控制技术，主要就是以磁场中的矢量方向为坐标轴方向，用矢量瞬时值来表示智能化感应电机变频调速系统中电动机电流值及具体流动方向。
智能化感应电机变频调速系统直流电机内，励磁磁通及电枢磁势方向呈现出垂直特征，励磁绕组及电枢绕组结构相互独立[1]。故为更好控制智能化感应电机转矩值，需调节励磁与电枢电流，使电流维持在标准范围之内。在智能化感应电机变频调速系统设计期间，交流矢量变换励磁及电枢电流独立直流标量需进行分别调控，确保被调控直流量转变为原交流值，实现交流电机变频调速目标。
同时，在控制智能化感应电机运行状态的情况下，应做好矢量坐标的变换工作，通过矢量控制手段，开展智能化感应电机矢量运行及非线性运算，确保智能化感应电机在通过矢量控制的情况下，运行功率及速度始终维持在稳定状态，切实提升智能化感应电机运行性能，降低电机运行能耗量。
1.2智能化感应电机变频调速直接转矩控制技术
智能化感应电机变频调速直接转矩控制技术是在矢量控制技术基础上衍生而来，可更好实现智能化感应电机变频调速目标。
具体而言，直接转矩控制技术可简化模仿直流电动机的控制环节，提升智能化感应电机变频调速系统运行效率[2]。借助直接转矩控制手段，可对电机定子坐标下的交流电数学模型进行深入分析，更好控制智能化感应电机转矩额度，省去在矢量旋转变换期间所需进行复杂预算环节，保障智能化感应电机变频调速系统运行效率符合实际应用需求。
同时，智能化感应电机变频调速直接转矩控制技术在控制磁场定量的情况下，可采用定子磁链方式，通过量测定子电阻磁场定量情况。矢量控制技术在控制智能化感应电机磁场定向时，除需测定电机定子的电阻，还要控制及分析电感，控制流程更多[3]。因此在智能化感应电机变频调速系统设计过程中，可积极采用直接转矩控制技术，降低电阻等参数数值变化对智能化感应电机变频调速系统控制功能所造成的不利影响，切实提升电机运行功率及速率控制水平。
就目前来看，智能化感应电机变频调速直接转矩控制技术因其运行效率高，运行性能良好等功能受到了世界各国研究学者的高度关注，依据直流转矩控制原理，设计出多种智能化感应电机变频调速系统方案。
德国研究学者借助直流转矩控制理念，在智能化感应电机变频调速系统设计期间，选用六边形磁链控制方案；日本研究学者为确保智能化感应电机变频调速系统可应用在中小功率性能调控中，结合直接转矩控制技术设计出了圆形磁链控制方案。从实际运行效果来看，六边形磁链控制系统运行期间发出的噪声及转矩脉动要高于圆形磁链控制系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，六边形磁链控制系统可更好控制开关频率，因此更加适用于大功率智能化感应电机控制工作中。
就目前来看，虽然智能化感应电机变频调速直接转矩控制技术的研究及应用获得了极大成效，但在实际投入推广期间依然存在诸多局限性，如直接转矩控制技术的低速性能及负载能力较弱等。不仅如此，在智能化感应电机变频调速系统设计期间应用直接转矩控制技术需进行大量复杂的运算，且需在原电机结构中增设微处理器装置，设计难度及实际投资量较大，仍需相关工作人员对智能化感应电机变频调速系统设计方案及关键技术进行不断优化与完善。
2、智能化感应电机变频调速系统多变量数学模型的构建
在智能化感应电机实际应用期间，转速开环控制及通用变频调速通过均可实现异步电机平滑调速目标。其中，使用转差频率转速环控制装置可维持智能化感应电机双闭环控制系统的正常运行，满足多领域生产建设需求。但在智能化感应电机对变频调速系统动静性能要求过高的情况下，应不断完善传统交流变频调速系统结构[4]。而为更好获取到近似动态结构图，确保系统设计标准与系统实际运行情况保持一致，需注重智能化感应电机变频调速多变量数学模型的构建工作，不断完善系统设计方式，更好提升智能化感应电机变频调速系统运行性能。
在智能化感应电机变频调速系统多变量数学模型构建期间，需明确感应电机坐标变换值，将电压、频率、转速等因素作为多变量控制对象。由于感应电动机磁通乘电流可产生转矩，与旋转感应电动势变化一致，多变量数据模型内含两个变量乘积，因此属于非线性模型结构。
3、智能化感应电机变频调速控制方式
3.1智能化感应电机变频调速模糊控制
在使用模糊控制法控制智能化感应电机变频调速法期间，需从以下几方面入手：第一，明确智能化感应电机变频调速系统由人工控制规则组织决定原则；第二，模糊控制方式具备非线性特征，在实际应用期间需注重过程参数变化的分析，更好扩大控制范围；第三，因模糊控制法对智能化感应电机变频调速参数变化的适用性更高，可为变频控制系统设计方案的后期完善提供重要参考依据。
3.2智能化感应电机变频调速神经网络控制
与模糊控制方式相比，在智能化感应电机变频调速系统中使用神经网络控制方式具有以下优势：第一，神经网络控制方式可对人脑结构及功能进行简单模拟，能够完成高度复杂非线性系统结构控制任务；第二，神经网络控制方式可逼近非线性函数数值，切实提升智能化感应电机变频调速系统方案内参数数值的精准性及全面性[5]；第三，神经网络控制方式具有高容错性特征，可通过自身学习及适应能力，对智能化感应电机变频调速系统进行不断优化。就目前来看，在智能化感应电机变频调速系统设计已然存在诸多问题，如系统稳定性缺失等，需借助数字信号处理及现场可编程门阵列等先进技术不断提升变频调速装置运行效率。
总结：总而言之，智能化感应电机变频调速设计涉及到了诸多学科，对设计人员专业水平及职业素养提出了更高要求。为切实提升智能化感应电机变频调速系统设计质量，相关工作人员需结合实际供电需求，选择合理智能控制方式。不断优化及完善智能化感应电机变频调速系统关键技术与设备，保障智能化感应电机变频调速系统的稳定可靠运行。
参考文献：
[1]韦文祥. 高性能感应电机无速度传感器矢量控制系统研究[D].湖南大学,2016.
[2]黄庆. 交流永磁电机伺服系统复合自抗扰控制策略研究[D].湖南大学,2014.
[3]秦风元. 基于ARM的感应电机变频调速系统的研究[D].江苏大学,2016.
[4]刘威. 基于单片机控制的起重机调压调速控制器的设计[D].武汉理工大学,2013.
[5]张羽. 基于DSP与SVPWM电机变频调速系统的设计与研究[D].南京理工大学,2012.
论文作者:盛紫林
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
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