[發(fā)明專利]一種永磁同步電機無角度傳感器效率測試系統(tǒng)及控制方法

有效

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• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102645632A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 紀歷;徐龍祥
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G05B19/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

1.一種永磁同步電機無角度傳感器效率測試系統(tǒng)，其特征在于：包括控制模塊、功率分析儀、整流模塊、直流母線排、主逆變模塊、輔逆變模塊、陪試電機、轉(zhuǎn)矩儀、和被測電機，其中：

所述整流模塊，通過整流器將三相交流電轉(zhuǎn)變成直流電，并輸入到直流母線排；

所述直流母線排，將直流電分別輸送到主逆變模塊和輔逆變模塊；

所述主逆變模塊和輔逆變模塊，將直流電轉(zhuǎn)成交流電后分別輸送到被測電機和陪試電機；

所述陪試電機和被測電機通過轉(zhuǎn)矩儀連接；所述功率分析儀用于采集被測電機輸出功率；

所述控制模塊，收集轉(zhuǎn)矩儀采集的信號，并控制主逆變模塊和輔逆變模塊，從而使被測電機能同步跟蹤陪試電機的輸出負載轉(zhuǎn)矩和電流，保持穩(wěn)定運行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁同步電機無角度傳感器效率測試系統(tǒng)，其特征在于：所述主逆變模塊和輔逆變模塊均采用三相全橋式逆變器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁同步電機無角度傳感器效率測試系統(tǒng)，其特征在于：所述主逆變模塊與被測電機之間還設(shè)有濾波器。

4.一種權(quán)利要求1所述永磁同步電機無角度傳感器效率測試系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）初始位置調(diào)整，定義被測電機直軸為d1、交軸為q1；陪試電機直軸為d2、交軸為q2；主逆變器和輔逆變器均給定一個與定子A軸方向相同且大小恒定的電流矢量，使得d1軸與d2軸分別對齊被測電機與陪試電機的定子A軸；并設(shè)立假定旋轉(zhuǎn)坐標系，定義被測電機的轉(zhuǎn)矩軸為δ1、勵磁軸為γ1；陪試電機的轉(zhuǎn)矩軸為δ2、勵磁軸為γ2，并假定旋轉(zhuǎn)坐標系不是同步旋轉(zhuǎn)坐標系，它是定向于已知的轉(zhuǎn)子估計位置，并且可以按照確定的控制規(guī)律自行調(diào)整的坐標系；

（2）啟動電機，在控制模塊中先通過PI控制算法啟動被測電機至一定的轉(zhuǎn)速；該過程中僅對陪試電機的δ2，γ2軸進行電流閉環(huán)控制，并將δ2、γ2軸電流的參考值都設(shè)置為零，從而使得該過程陪試電機不輸出負載轉(zhuǎn)矩；

（3）效率測試，對陪試電機進行轉(zhuǎn)矩、電流雙閉環(huán)控制，該過程γ2軸電流參考值設(shè)置為零，而δ2軸電流根據(jù)轉(zhuǎn)矩儀反饋值與陪試電機的負載轉(zhuǎn)矩間的誤差來調(diào)節(jié)；而被測電機進行轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)控制，該過程中被測電機δ1軸與q1軸對齊，且被測電機的輸出轉(zhuǎn)矩根據(jù)給定轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速的誤差進行調(diào)整；此時通過功率分析儀得出被測電機輸入功率，以及由轉(zhuǎn)矩儀得到的輸出功率，從而得到被測電機在任何可調(diào)轉(zhuǎn)速和負載下的效率。