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异步电机作为主要的传动系统广泛应用于国防以及工农业各领域,其耗电量占总用电量的60％。目前采用的变频调速技术虽然对异步电机仍存在通过改善驱动技术提高效率的可能,但轻载运行时,电机运行效率明显下降。因此,研究针对变频驱动的异步电机轻载运行时效率下降造成能源浪费的问题,对于响应节能减排国策以及建立节约型社会有着重要的意义。 基于异步电机在两相旋转坐标系下考虑铁损的损耗模型,推导了按转子磁场定向的矢量控制调速系统的效率优化算法。该算法对系统动态性能影响较小,同时求出的最大效率工作点更接近电机实际的效率最优点。由于该效率优化算法的性能依赖于部分电机参数的准确度。因此,提出一种双扩展卡尔曼滤波算法,在线辨识异步电机铁损等效电阻,实时修正基于损耗模型控制的效率优化算法中使用的参数值,使损耗模型控制的效率优化更为精确,进一步实时优化异步电机的运行效率,实现异步电动机最大限度的节能。在Matlab/SimlJlink仿真环境中搭建了仿真模型,大量仿真结果表明该方案正确、有效。 最后,基于以TMS320F28335 DSP为核心的实验平台设计了矢量控制调速方式下的铁损参数辨识以及效率优化算法的软件流程并编写了程序。实验结果表明采用双扩展卡尔曼滤波对文中效率优化算法中的铁损电阻在线辨识,在保证电机输出状态不变的前提下使损耗模型控制的效率优化更为精确,进一步提升了异步电机的运行效率,实现了异步电动机最大限度的节能。同时该效率优化算法对调速系统的动态性能影响比较小,证明了该算法的可行性、有效性和正确性。