[發(fā)明專利]一種永磁同步電機(jī)的內(nèi)功率因數(shù)角檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510867496.7
• 申請(qǐng)日: 2015-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN105720876B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 和陽;朱紀(jì)洪;張尚敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P21/14
• 分類號(hào): H02P21/14;H02P25/022
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11250
• 代理人: 張建綱

1.一種永磁同步電機(jī)的內(nèi)功率因數(shù)角檢測(cè)方法，其特征在于包含如下步驟：

(1)用于實(shí)施所述內(nèi)功率因數(shù)角檢測(cè)方法的控制器，其內(nèi)部定時(shí)中斷服務(wù)程序以周期T_s定時(shí)采樣電流傳感器信號(hào)，獲得永磁同步電機(jī)的定子相電流i₁，同時(shí)通過位置傳感器獲取永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置電角度θ；

(2)對(duì)一個(gè)電氣周期內(nèi)永磁同步電機(jī)的定子相電流的正反向兩個(gè)過零點(diǎn)的角度范圍進(jìn)行歸零化處理得到歸零化后的轉(zhuǎn)子位置電度角θ₁，使正向過零點(diǎn)所在的[270°,90°)范圍和反向過零點(diǎn)所在的[90°,180°)范圍的轉(zhuǎn)子位置電角度均映射到[-90°,90°)；歸零化方法為：對(duì)于兩相電機(jī)A相繞組，當(dāng)θ∈[270°,360°)時(shí)，則θ₁＝θ-360°；當(dāng)θ∈[90°,270°)時(shí)，θ₁＝θ-180°；當(dāng)θ∈[0°,90°)時(shí)，θ₁＝θ；對(duì)于B相繞組，當(dāng)θ∈[0°,180°)時(shí)，θ₁＝θ-90°；當(dāng)θ∈[180°,360°)時(shí)，θ₁＝θ-270°；對(duì)于三相及三相以上的N相電機(jī)的第k相繞組，令θ′＝θ-360°×(k-1)/N，然后按兩相電機(jī)A相繞組的歸零化方法，用θ′替代其中的θ進(jìn)行計(jì)算得到所述歸零化后的轉(zhuǎn)子位置電角度θ₁；

(3)判斷所述相電流過零點(diǎn)：所述相電流的前一采樣周期采樣值i₀與當(dāng)前采樣周期采樣值i₁相比較，當(dāng)符號(hào)相異時(shí)計(jì)算所述相電流的變化量Δi＝i₁-i₀，并執(zhí)行步驟(4)，否則執(zhí)行步驟(6)；

(4)當(dāng)滿足步驟(3)的條件時(shí)，根據(jù)步驟(3)所計(jì)算的所述相電流變化量Δi的絕對(duì)值是否超過預(yù)設(shè)的電流變化量閾值i_Th，選擇第k相電流內(nèi)功率因數(shù)角的計(jì)算公式計(jì)算第k相電流內(nèi)功率因數(shù)角ψ_k：

$\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{\ψ}}_k=\frac{(i_1\×{\mathrm{\θ}}_0-i_0\×{\mathrm{\θ}}_1)}{\mathrm{\Δ}i},& \left|\mathrm{\Δ}i\right|\>i_{Th}\\ {\mathrm{\ψ}}_k=\frac{({\mathrm{\θ}}_0+{\mathrm{\θ}}_1)}{2},& \left|\mathrm{\Δ}i\right|\<i_{Th}\end{array}\right.$

式中，θ₀和θ₁分別為前一采樣周期和當(dāng)前采樣周期所測(cè)轉(zhuǎn)子位置歸零化后的電角度；

(5)根據(jù)步驟(4)計(jì)算得到的各相內(nèi)功率因數(shù)角，取中值得到所述電機(jī)內(nèi)功率因數(shù)角ψ；

(6)將所述相電流本次采樣值i₁保存為所述i₀，將所述轉(zhuǎn)子位置歸零化后的電角度θ₁保存為所述θ₀，供下一采樣周期對(duì)相電流過零判斷和計(jì)算內(nèi)功率因數(shù)角時(shí)使用。