[發(fā)明專利]永磁同步電機(jī)分?jǐn)?shù)階等效電路模型及其辨識(shí)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710552293.8
• 申請(qǐng)日: 2017-07-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107124127A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張奇;張承慧;李珂;崔納新;商云龍;段彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P21/00
• 分類號(hào): H02P21/00;H02P21/16
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種永磁同步電機(jī)分?jǐn)?shù)階等效電路模型，其特征是：包括旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的d軸等效電路和q軸等效電路，兩個(gè)等效電路均包括依次相連的電機(jī)對(duì)應(yīng)軸電壓、電機(jī)定子繞組電阻、電機(jī)對(duì)應(yīng)軸分?jǐn)?shù)階電感、對(duì)應(yīng)軸電流控制的電壓源，其中，q軸等效電路還包括由轉(zhuǎn)子永磁體的勵(lì)磁磁通控制的電壓源，所述分?jǐn)?shù)階電感的階次基于最小二乘法辨識(shí)模型確定。

2.如權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機(jī)分?jǐn)?shù)階等效電路模型，其特征是：所述d軸等效電路，電路電壓方程表示為式中，u_d為電機(jī)d軸電壓；i_d、i_q分別為電機(jī)d軸和q軸電流；L_q分別為電機(jī)q軸分?jǐn)?shù)階電感大小；R_s為電機(jī)定子繞組電阻；n_p為定子繞組的極對(duì)數(shù)；ω_m為轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度。

3.如權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機(jī)分?jǐn)?shù)階等效電路模型，其特征是：所述q軸等效電路，電路電壓方程表示為式中，u_q分別為電機(jī)q軸電壓；ψ_f為轉(zhuǎn)子永磁體的勵(lì)磁磁通。

4.如權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機(jī)分?jǐn)?shù)階等效電路模型，其特征是：所述的永磁同步電機(jī)分?jǐn)?shù)階等效電路模型，其輸出轉(zhuǎn)矩表示為T_e＝n_p[ψ_f+(L_d-L_q)i_d]i_q，式中，T_e為電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。

5.如權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機(jī)分?jǐn)?shù)階等效電路模型，其特征是：所述的分?jǐn)?shù)階電感，利用分?jǐn)?shù)階微積分理論來(lái)描述實(shí)際電感特性的分?jǐn)?shù)階電感模型，其特性方程表示為0＜α＜1，對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)可以表示為U_α(s)＝Z_α(s)I_α(s)，式中，α為分?jǐn)?shù)階電感的分?jǐn)?shù)階階次；i(t)和u(t)分別為分?jǐn)?shù)階電感通過(guò)的電流和兩端的電壓；U_a(s)、I_a(s)分別表示分?jǐn)?shù)階電感電壓和電流的象函數(shù)；Z_a(s)為分?jǐn)?shù)階電感的阻抗。

6.如權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機(jī)分?jǐn)?shù)階等效電路模型，其特征是：所述的分?jǐn)?shù)階電感的阻抗Z_a(s)，令s＝j(luò)ω，表示為：

Zα(jω)=L(jω)α=Lωαej(π2α)=Lωα(cos(π2α)+j sin(π2α)).]]>

7.基于權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的永磁同步電機(jī)分?jǐn)?shù)階等效電路模型的辨識(shí)方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)根據(jù)分?jǐn)?shù)階微積分理論，實(shí)際的電容、電感模型都是分?jǐn)?shù)階元件，表示分?jǐn)?shù)階電感的特性方程及傳遞函數(shù)；

(2)構(gòu)建永磁同步電機(jī)分?jǐn)?shù)階等效電路模型；

(3)通過(guò)用電橋測(cè)量三相電阻確定電機(jī)定子繞組電阻；

(4)基于電機(jī)穩(wěn)態(tài)電壓方程，通過(guò)電壓、電流及轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)穩(wěn)態(tài)計(jì)算實(shí)現(xiàn)電機(jī)d軸和q軸分?jǐn)?shù)階電感參數(shù)的離線辨識(shí)；

(5)通過(guò)測(cè)量電壓、電流和計(jì)算得到的等效電路分?jǐn)?shù)階電感得到分?jǐn)?shù)階電感的分?jǐn)?shù)階階次。