交流電機控制策略分析

王貴亞

摘要：本文將詳細介紹交流電機控制的整體趨勢，并指出開展穩態模型、設置動態模式及完善智能控制三項控制交流電機的有效策略。隨著經濟的發展，自動化水平的提高，當前工業生產中已廣泛使用交流電機，對于控制，交流電機的要求較高，因此，技術人員應采用科學的措施，進而提高工業生產效率。

關鍵詞：交流電機;控制策略;動態模型

前言：信息與科學技術在發展的同時，也帶動了我國工業生產的總體水平，在使用交流電機的過程中，采用數控技術可有效控制此類電機的生產。在交流電機中，交流電可與機械進行相互轉化，但在實際操作時，由于影響交流電機的參數較多，存在較多問題，因此，相關人員可采用策略控制法對交流電機加以控制。

一、交流電機控制的整體趨勢

交流電機的控制在發展過程中，雖產生些許問題，但整體趨勢仍處在進步與發展中，隨著信息與電子技術的發展與完善，較多復雜的動作也可借助數字處理器進行操作，提升了操作的速度，針對復雜的算法，部分技術人員已開始應用。

具體來說，首先，交流電機的控制需要較強的轉速信號，若安裝速度傳感器會產生較多問題，在開展實際控制的過程中，技術人員可測量交流電機中的其他信號，進而對其轉速進行大致的估算。當前階段，人們將興趣點放在無速度傳感器上。

其次，交流電機的諸多參數，如轉子與定子等，其會因環境或條件的改變而產生變化，在控制交流電機時，應盡量保持環境的穩定，避免相關參數受到影響。同時，技術人員對于不同類型的參數要進行研究與分析，必要時可采用遺傳算法、神經網絡算法、模型適應法與最小二乘法等方式進行識別與分辨。

最后，為更有效地控制交流電機，在未來技術人員可將多種控制方式進行巧妙結合，并做到相互補充，將優勢集中起來，進而有效完善與提高交流電機的控制能力，克服單一控制法的缺陷與不足。比如，技術人員可有效結合多種交流電機控制技術，如模糊和PID、神經與模糊及變結構與自適應等，使其形成優勢互補，并將各自控制技術的優勢最大化[1]。

二、控制交流電機的有效策略

（一）設置穩態模型

技術人員應設置科學的穩態模型，該模型的控制方式有兩種，即開環橫比與閉環轉差頻率法。其一，開環橫比控制法的來源是基于變壓變頻控制技術，其工作環境中主要應用恒壓變頻，當磁路發生飽和時，其電機會被自動燒毀，該控制法的優點為可靠，且結構簡單，對運算速度并無太嚴格的要求，但其問題也較多，如調整動態性的能力不足、不易控制運算精度等。其二，閉環轉差頻率控制法則對開環橫比法的劣勢進行有效補充，針對交流電機轉矩，該方式可直接參與控制，若交流電機的轉差穩定或偏小，應盡量使用此方法，其優勢在于保障了計算精度的同時，其轉速可進行動態調節，單對轉矩的動態過程很難有效控制。

（二）完善動態模型

技術人員還可利用動態模型控制交流電機，動態模型的特點較多，如多變量、非線性等，交流電機的電壓與轉動頻率可被有效轉化成轉速與磁鏈等。當前的使用方法為矢量控制與直接轉矩。

其一，技術人員開展矢量控制時，其目的在于保障其動態性能的調整能力，采用矢量變化的過程中，異步電機的操作方式與直流電機相似，其控制方式主要分為兩種，即轉子磁鏈控制與定子磁場控制。轉子磁鏈控制可分成轉矩與勵磁，二者的控制法有些許不同，在實際控制中，當勵磁電流不發生改變時，才能控制轉矩，二者不能同時控制。定子磁場控制法則利用轉子回路參數，若降低該參數的數值，進而控制交流電機。技術人員采用矢量控制法可有效優化交流電機的控制程序，達到相應的控制效果。但在具體操作時，該方式對參數的依賴性較強，進而影響最終的效果呈現。

其二，直接轉矩控制法可有效彌補矢量控制法的缺點，該控制方式較為宏觀，其將操作的設備當作一個完整的控制整體，將部分操作步驟簡化，該方式的好處在于易操作，顯示出的結構也較為簡單，其效果不會受動態或靜態的影響，但劣勢也存在，由逆變器傳輸過的電流會產生畸變，針對電流控制，要采取額外的措施，既增加了控制成本，又帶來不小的安全隱患[2]。

（三）開展智能控制

在操作交流電機時，因其存在多變量、非線性等特征，任何一種算法都較難控制交流電機的整體，因此，技術人員還可采用智能控制法，該方法是未來技術人員的研究方向。借助智能控制，可有效控制參數變化，降低參數因素對交流電機的影響。智能控制包含的控制方式有兩種，即模糊控制與神經網絡控制。

第一，控制人員使用模糊控制法時，可進行模糊推理，該機械的思維方式與人類相似，盡量將相關數值模糊化，進而降低對參數的依賴度，防止因非線性或參數變化而影響對交流電機的控制。采用模糊控制法更像是專家進行操作與控制，該方式的適應能力較弱，穩態與控制精度也有待提升。

第二，神經網絡控制法通常的構成核心為人類大腦網絡，其優勢在于建模的速度較快，對諸多不確定因素也能快速應對，發現錯誤的速度較快，利于及時糾正，進而將問題快速處理。

在比較專家法、模糊控制法與神經網絡控制法時，其存在不同的優點與不足，若將三者有效融合，建立起更為完善的控制系統，可有效加強自身優勢，并彌補自身存在的劣勢。例如，某工業生產企業在控制交流電機時，將神經網絡與模糊控制法進行有效結合，不但使模糊控制自學能力得到增強，也提高了神經網絡的運轉速度，使該控制更具實時性，從而促進了該工廠交流電機的控制。

總結：綜上所述，控制交流電機已成為發展工業生產的關鍵，交流電機在被控制的過程中，借助無速度傳感器，可了解到當前可使用智能化操作進行交流電機控制，對轉矩控制的效果較好。因此，為更好地控制交流電機，相關人員應利用信息技術有效控制該機械，使其發展方向逐漸變成數字化、智能化。

參考文獻：

[1]劉聰，韓亞麗.感應電機模型預測起動控制策略[J].微電機，2019，52（12）：101-106.

[2]付家祥.多相電機控制策略研究綜述[J].通信電源技術，2018，35（05）：28-29.