[發(fā)明專利]永磁同步電機直軸電感辨識方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710532478.2
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107425774B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 徐麗;劉奕騁;唐雪峰
• 申請（專利權）人: 常熟開關制造有限公司（原常熟開關廠）
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產(chǎn)權代理有限公司 11467
• 代理人: 衛(wèi)麟

本發(fā)明公開了一種永磁同步電機直軸電感辨識方法。該方法具體為：向永磁同步電機任意兩相之間持續(xù)注入帶有直流分量的交流信號，所述交流信號的幅值恒定且小于所述永磁同步電機額定驅(qū)動信號的幅值，所述交流信號的頻率ω大于工頻；待所述永磁同步電機穩(wěn)定后，測量所述兩相間反饋信號中的電流信號以及電壓信號，從而獲得交流分量的電流幅值I、電壓幅值U；最后按照下式計算出所述永磁同步電機的直軸電感本發(fā)明還公開了一種永磁同步電機直軸電感辨識裝置。相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明一方面可避免d軸定位不準確所導致的電感測量偏差，并大幅降低采樣難度，另一方面，測量過程更加簡單便捷。

技術領域

本發(fā)明涉及一種永磁同步電機直軸電感辨識方法及裝置。

背景技術

隨著無速度傳感器矢量控制技術在同步電機方面的應用，同步電機的應用范圍越來越廣泛，無速度傳感器的高性能矢量控制和轉(zhuǎn)矩控制技術是建立在同步電機的模型基礎上，需要測量電機的參數(shù)：定子電阻，交直軸電感，同步電機的磁鏈等參數(shù)。

傳統(tǒng)的測量直軸電感的方法是向電機d軸方向發(fā)脈沖電壓矢量，電流波形為脈沖電壓階躍響應，通過采樣電流和電壓進行指數(shù)運算求出d軸電感時間常數(shù)，從而求解d軸電感。該直軸電感測量方法需要在電流穩(wěn)態(tài)之前進行采樣，并需要施加固定的電壓脈沖，如果施加的固定電壓脈沖幅值過大，或時間長，容易造成過流，相反，如果施加的固定電壓脈沖幅值相同，時間很短，則電流小，影響電流測量精度，所以施加的固定電壓脈沖不容易選取，而且，由于采樣電流需要在電流穩(wěn)態(tài)之前采樣，要求電流可采樣的時間很短，對電流采樣要求較高，要求電流采樣快而且準，否則容易造成參數(shù)辨識偏差，并且同步電機的內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)對d軸定位影響導致d軸電感測量不準確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術不足，提供一種永磁同步電機直軸電感辨識方法，一方面可避免d軸定位不準確所導致的電感測量偏差，并大幅降低采樣難度，另一方面，測量過程更加簡單便捷。

本發(fā)明具體采用以下技術方案解決上述技術問題：

永磁同步電機直軸電感辨識方法，向永磁同步電機任意兩相之間持續(xù)注入帶有直流分量的交流信號，另外一相中無電流流過，相當于斷路，所述交流信號的幅值恒定且小于所述永磁同步電機額定驅(qū)動信號的幅值，所述交流信號的頻率ω大于工頻(50Hz)；待所述永磁同步電機穩(wěn)定后，測量所述兩相間反饋信號中的電流信號以及電壓信號從而獲得交流分量的電流幅值I、電壓幅值U；最后按照下式計算出所述永磁同步電機的直軸電感

進一步地，在注入帶有直流分量的交流信號之前，先向所述兩相之間注入一個幅值恒定的直流信號。

優(yōu)選地，所述直流信號的幅值小于所述永磁同步電機額定驅(qū)動信號幅值。

優(yōu)選地，所述電流幅值I、電壓幅值U的測量方法具體為：先對所述兩相間的反饋電壓信號、反饋電流信號進行采樣，然后對采樣結(jié)果進行基于離散傅立葉變換的快速諧波分析。

優(yōu)選地，所述帶有直流分量的交流信號的幅值為所述永磁同步電機額定驅(qū)動信號的幅值的0.2倍至0.5倍。

根據(jù)相同的發(fā)明思路還可以得到以下技術方案：

永磁同步電機直軸電感辨識裝置，該裝置包括：

信號注入模塊，用于向永磁同步電機任意兩相之間持續(xù)注入帶有直流分量的交流信號，另外一相中無電流流過，相當于斷路，所述交流信號的幅值恒定且小于所述永磁同步電機額定驅(qū)動信號的幅值，所述交流信號的頻率ω大于工頻(50Hz)；測量模塊，用于待所述永磁同步電機穩(wěn)定后，測量所述兩相間反饋信號中的電流信號以及電壓信號；

計算模塊，用于根據(jù)測量模塊的測量結(jié)果，獲得其中的交流分量的電流幅值I、電壓幅值U，按照下式計算出所述永磁同步電機的直軸電感

進一步地，信號注入模塊在注入帶有直流分量的交流信號之前，先向所述兩相之間注入一個幅值恒定的直流信號。