[發明專利]一種開關磁阻電機磁鏈特性在線測量方法

在審

• 申請號: 201510028872.3
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN104539212A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 蒯松巖;孫文兵;王從慶;馬金洋;湯銳智;李興紅;沈恂
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種開關磁阻電機磁鏈特性在線測量方法，其特征是：該方法在開關磁阻電機功率變換器的不同開關模式下，通過對其繞組相電壓重構，估算繞組磁鏈等效電阻，并根據誤差實時調節與優化；在此基礎上，采用一種基于半周期激勵磁鏈的在線實驗測量方法，構建以DSP為核心的在線檢測系統；通過一系列有序的空載和帶載運行，采集必要的相電壓、相電流、位置角度數據，經由控制系統軟件計算出磁鏈，最后將數據上傳到上位機繪制磁鏈特性曲線。

2.根據權利要求1所述的一種開關磁阻電機磁鏈特性在線測量方法，其特征是：所述的磁鏈特性測量方法包括如下步驟：

步驟(1)，在開關磁阻電機不同功率變換器的開關模式下，考慮功率器件IGBT的導通壓降，根據開關磁阻電機的電壓方程得出磁鏈ψ_k微分表達式；

步驟(2)，為了簡化分析，假設功率器件IGBT導通壓降V_T和二極管導通壓降V_D相同(由于V_T和V_D隨電流變化的特征相同)，根據步驟(1)得出磁鏈ψ_k表達式；

步驟(3)，根據步驟(2)中磁鏈表達式得出開關磁阻電機的磁鏈等效電阻；

步驟(4)，選取一個初始磁鏈等效電阻，進行一次測量，再根據等效電阻校準原理判斷其偏向，若等效電阻偏大，則在下一次測試中減小等效電阻，反之，增大等效電阻，直到等效電阻匹配為止；

步驟(5)，根據步驟(4)中校準好的磁鏈等效電阻，基于磁鏈在線檢測平臺，通過半周期激勵磁鏈的在線實驗測量；

步驟(6)，根據步驟(5)中獲得的數據，經由控制系統軟件計算出磁鏈，最后將數據上傳到上位機繪制磁鏈曲線。

3.根據權利要求1所述的一種開關磁阻電機磁鏈特性在線測量方法，其特征是：所述的在線實驗測量具體步驟如下：

a.系統采用電流單閉環運行方式，設置初始給定電流，通過電流斬波控制方式將繞組中的電流穩定在給定值附近：

b.導通角設置為0°，關斷角設置為22.5°，保證每相繞組激勵區間為電感半周期上升區，以便能夠獲取轉子由非對齊到對齊所有的磁鏈數據；

c.啟動電機，當轉速升高至200-300r/min左右時，以一個采樣周期開始對三相電流、磁鏈、位置角度和直流母線電壓數據進行采樣；

d.獲取4096個采樣點數據之后發出停機指令，并將采樣獲取的數據樣本存儲至主控板的外部RAM中；

e.重新設置給定電流值(間隔為5A)，反復以上操作，直到完成0-60A電流范圍內所有數據的測量工作；

根據以上所述方法即可得到開關磁阻電機的磁鏈特性曲線。