[發(fā)明專利]永磁電機電感參數(shù)測量裝置及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110457049.6
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN103185839A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆峰;陸城
• 申請（專利權(quán)）人: 臺達電子企業(yè)管理（上海）有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 曾紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及永磁電機，尤其涉及該永磁電機中的電感參數(shù)測量裝置及其方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，在測量交流電機的電感參數(shù)時，現(xiàn)有的一種測量方式是通過注入不同的電壓或電流，并且采用機械抱閘裝置將電機鎖住，從而使電機處于靜止?fàn)顟B(tài)時測量電感參數(shù)。然而，在引入機械抱閘裝置后，通常會占用更大的測量空間且增加測量成本，致使電感參數(shù)測量時的效率低下。

此外，現(xiàn)有的另一測量方式是，通過實驗得到相電感，然后經(jīng)過繁雜的計算推導(dǎo)過程來間接地得到d軸和q軸上的電感。較為常用的諸如道爾頓電感測試法，將測試電路分別接到A、B、C三相并且兩兩相接(AB、BC、CA)，給該電路注入一接近額定運行的交流電，記錄兩兩相接后的電路所對應(yīng)的端電壓和電流，通過計算得到三相電感。此時，由于是任意兩相通有交流電，余下的一相并未通電，因而不會在通電的兩相產(chǎn)生磁鏈，自然也不會形成兩相間的互感。該測試法利用三相電感就可以求解得到d軸電感和q軸電感。但是，這種測試方案在間接得到d軸和q軸各自電感的過程中，計算異常復(fù)雜，而且誤差較大，在實際的測試應(yīng)用中會帶來諸多不便。

有鑒于此，如何設(shè)計一種永磁電機處于靜止?fàn)顟B(tài)時的電感參數(shù)的測量方案，既不需要提供諸如機械抱閘裝置的額外輔助設(shè)備，又可使計算方法簡單易操作，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項課題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的永磁電機在測量電感參數(shù)時所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新穎的永磁電機的電感參數(shù)的測量裝置及其方法。

依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電感測量裝置，適于測量永磁電機中的電感參數(shù)，包括：

一控制單元，用于接收一d軸電流給定信號和一q軸電流給定信號，并輸出與所述d軸電流給定信號相對應(yīng)的一d軸電壓指令信號和與所述q軸電流給定信號相對應(yīng)的一q軸電壓指令信號；

一信號變換單元，用于將所述d軸電壓指令信號和所述q軸電壓指令信號變換為一三相指令信號，以及將來自永磁電機的一三相電流反饋信號變換為一d軸電流反饋信號和一q軸電流反饋信號；

一功率變換單元，包括一電壓源型逆變器，用于接收所述三相指令信號，并輸出與所述三相指令信號相對應(yīng)的電機控制信號，以便基于所述電機控制信號得到所述三相電流反饋信號；以及

一參數(shù)計算單元，用于接收反映所述d軸電流給定信號的一第一響應(yīng)信號、反映所述q軸電流給定信號的一第二響應(yīng)信號、反映所述d軸電流反饋信號的一第三響應(yīng)信號以及反映所述q軸電流反饋信號的一第四響應(yīng)信號，并基于所述第一、第二、第三和第四響應(yīng)信號來計算在所述永磁電機處于靜止?fàn)顟B(tài)時的d軸電感和q軸電感。

所述d軸電流給定信號包括一直流分量。

當(dāng)計算d軸上的電感值時，所述d軸電流給定信號還包括一交流分量。此外，所述q軸電流給定信號為零。

所述第一響應(yīng)信號為d軸電壓指令信號，所述第三響應(yīng)信號為d軸電流反饋信號，則d軸電感可表示為：

其中，為所述d軸電壓指令信號的交流分量幅值，I_{d_AC}為所述d軸電流反饋信號的交流分量幅值，ω_d為所述d軸電流給定信號的交流分量的頻率，為所述d軸電壓指令信號的交流分量與所述d軸電流反饋信號的交流分量之間的相位差。

所述第一響應(yīng)信號為d軸電壓指令信號，所述第三響應(yīng)信號為d軸電流反饋信號，則d軸電感可表示為：

Ld=Ud_AC*2ωdQd]]>

其中，為所述d軸電壓指令信號的交流分量幅值，Q_d為所述d軸電流給定信號的交流分量在d軸電感上所產(chǎn)生的無功功率，由得到，I_{d_AC}為所述d軸電流反饋信號的交流分量幅值，為d軸電壓指令信號的交流分量與d軸電流反饋信號的交流分量之間的相位差，ω_d為所述交流分量的頻率。