[發明專利]一種異步電機參數的測量方法及裝置

有效

• 申請號: 201210393896.5
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102914741A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 姚偉科;劉愛華;鄭春陽
• 申請（專利權）人: 深圳市航盛電子股份有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 張英;譚果林

技術領域

本發明涉及電動汽車領域，更具體地說，涉及一種異步電機參數的測量方法及裝置。

背景技術

矢量控制作為一種高性能的異步電機控制技術，正越來越廣泛的應用于各種場合。通常而言，在進行矢量控制之前需要測量電機參數。對于異步電機的矢量控制，異步電機參數的準確性對其控制性能影響很大，尤其是轉子時間常數。轉子時間常數的準確性直接影響矢量控制的解耦效果，當轉子時間常數的準確性較差時，會使磁場定向出現誤差，導致控制系統性能下降。而對于電動汽車而言，牽引電機的控制都會選擇矢量控制作為基本算法，轉矩精度和控制系統效率作為牽引電機控制系統的兩個關鍵指標，其也會受到轉子時間常數誤差的影響。

如果實際轉子時間常數比其設定值小，實際勵磁電流大，而實際轉矩電流小，則使牽引電機的功率因數降低；當實際轉子時間常數比其設定值大時，此時情況正好相反，實際勵磁電流小，而實際轉矩電流大，此種情況下，如果進入弱磁階段，則其轉差頻率會進一步增大，導致消耗在轉子上的轉差功率快速增加，嚴重時會燒毀牽引電機。

傳統的電機參數測量方法為空載實驗和堵轉實驗，利用這兩個實驗可測出矢量控制所需參數，通常在計算轉子時間常數時，一般利用下述表達式：轉子時間常數=轉子電感/轉子電阻；但由于測量和計算的方便，一些參數根據工程經驗一般使用近似值處理，這給轉子時間常數的測量帶來較大的誤差，使測量的轉子時間常數精度不高。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述測量的轉子時間常數精度不高的缺陷，提供一種測量的轉子時間常數精度較高的異步電機參數的測量方法及裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種異步電機參數的測量方法，包括如下步驟：

A）預先設定參考勵磁電流和參考轉矩電流，并設定第一轉子時間常數和第二轉子時間常數；

B）依據所述參考勵磁電流和參考轉矩電流，并由轉差頻率公式取得所述第一轉子時間常數和第二轉子時間常數分別對應的第一轉差頻率和第二轉差頻率；

C）分別測得所述第一轉子時間常數和第二轉子時間常數所對應的第一輸出轉矩和第二輸出轉矩；

D）將所述第一輸出轉矩、第二輸出轉矩、第一轉差頻率和第二轉差頻率分別代入轉矩公式中，計算出實際轉子時間常數；所述轉矩公式中輸出轉矩為第一系數及一含有轉子時間常數與轉差頻率乘積的表達式的乘積。

在本發明所述的異步電機參數的測量方法中，所述步驟D）中轉矩公式為其中，T_e為輸出轉矩，k為第一系數，τ_r為實際轉子時間常數，ω_slip為轉差頻率。

在本發明所述的異步電機參數的測量方法中，所述k為一定值且其中，p為異步電機極對數，L_m為勵磁電感，L_r為轉子電感，i_s為三相電流幅值。

在本發明所述的異步電機參數的測量方法中，所述步驟D）進一步包括：

D1）設定所述第一轉子時間常數所對應的第一實際勵磁電流和第一實際轉矩電流分別為i_d1和i_q1;

D2）將所述i_d1、i_q1和實際轉子時間常數分別代入轉差頻率公式得到第一方程為其中，ω_sl1為第一轉差頻率，τ_r為實際轉子時間常數，i_d1為第一實際勵磁電流，i_q1為第一實際轉矩電流；

D3）令i_q1/i_d1=i_a，將所述i_a和第一輸出轉矩代入所述轉矩公式得到第二方程為其中，T_el為第一輸出轉矩，k為第一系數；

D4）設定所述第二轉子時間常數所對應的第二實際勵磁電流和第二實際轉矩電流分別為i_d2和i_q2;

D5）將所述i_d2、i_q2和實際轉子時間常數分別代入轉差頻率公式得到第三方程為其中，ω_sl2為第二轉差頻率，τ_r為實際轉子時間常數，i_d2為第二實際勵磁電流，i_q2為第二實際轉矩電流；