[發明專利]偶數單元交流永磁電機轉矩波動測試方法

有效

• 申請號: 201410299969.3
• 申請日: 2014-06-28
• 公開（公告）號: CN104034464A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 鄒繼斌;曾德鵬;徐永向;王騫;劉承軍;趙猛;李勇;趙博;尚靜;胡建輝;江善林
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種偶數單元交流永磁電機轉矩波動測試方法，其特征在于所述測試方法步驟如下：

步驟一：利用多相偶數單元永磁同步電機的結構特點，通過在一個單元電機內加直流電，使電機處于某一位置，在一相繞組兩端加入帶有直流偏置的正弦交流電壓信號，測量這相繞組的電流以及其他相繞組電流，從而得到這一位置處電機繞組自感和其與其他繞組的互感，改變加電單元電機內直流電矢量，使電機處于其他位置，從而測量出一個電周期內電機繞組自感和互感隨轉子位置變化的曲線；

步驟二：處理自感和互感曲線，利用傅里葉分解得到其各自的恒定分量和諧波分量，通過對自感和互感的諧波分量進行處理，可以得到模擬電機某一運行狀態相電流I時，等效測試狀態相電流為I'；

步驟三：將N₁個相鄰的單元電機用作發電單元，接負載電阻；同時，將N₂個相鄰的單元電機用作電動單元，連接到控制驅動器，控制驅動器先關斷；

步驟四：控制驅動器開始運行，使電動單元相電流值為I'，通過力矩傳感器讀出一個電周期內的轉矩波動曲線，同時測量發電單元的相電流值I₂'；

步驟五：用電動單元相電流值為I'和測量得到的發電單元的相電流值I₂'以及不同繞組間互感曲線，計算出互感不對稱帶來的轉矩波動曲線'；

步驟六：用力矩傳感器讀出一個電周期內的轉矩波動曲線減去計算出互感不對稱帶來的轉矩波動曲線得到等效測試出的電機轉矩波動曲線；

步驟七：改變發電單元的負載電阻值大小，重復以上步驟即可得到任意狀態下電機的轉矩波動曲線。

2.根據權利要求1所述的偶數單元交流永磁電機轉矩波動測試方法，其特征在于所述多相偶數單元永磁同步電機的定子繞組具有N個獨立運行單元，每個獨立運行單元為3相對稱交流繞組，多相偶數單元永磁同步電機的相數m為：m＝3×N，其中N為大于1的偶數。

3.根據權利要求1所述的偶數單元交流永磁電機轉矩波動測試方法，其特征在于所述直流偏置電壓分量與待測運行狀態下相繞組電壓相等。

4.根據權利要求1所述的偶數單元交流永磁電機轉矩波動測試方法，其特征在于所述N₁＝N₂，N₁+N₂＝N。

5.根據權利要求1所述的偶數單元交流永磁電機轉矩波動測試方法，其特征在于所述某一運行狀態相電流I與等效測試狀態電動單元相電流為I'的關系如下式所示：

II'=L01-M11L01;]]>

其中，L₀₁為一相繞組自感一次諧波的幅值，M₁₁為相鄰兩繞組互感一次諧波幅值。

6.根據權利要求1所述的偶數單元交流永磁電機轉矩波動測試方法，其特征在于所述互感不對稱帶來的轉矩波動計算過程如下式所示：

ΔT1ΔT2=p12I′I2′TddθLM12M12TLI′I2′,]]>

其中，L為單元電機的電感矩陣，為發電單元和電動單元電機之間的互感矩陣，ΔT₁為互感不對稱情況下電動單元電機引入的轉矩波動，ΔT₂為互感不對稱情況下發電單元電機引入的轉矩波動，p為電機的極對數，θ為電機運行時，定轉子相差的機械角度；

ΔT=ΔT1+ΔT2=12pI′·I2′(MS02-MS12)(sin(2θ-π3)+sin(4θ+π3)),]]>

其中，ΔT為由互感不對稱帶來的轉矩波動，M_S02為相鄰繞組互感，M_S12為相隔一個繞組的兩相繞組互感。