[發明專利]永磁同步電機定子直軸電感和交軸電感的標定方法及裝置

在審

• 申請號: 201810084856.X
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108181587A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 馬巍凌;李世斌
• 申請（專利權）人: 東風特汽(十堰)專用車有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R27/26
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張強

1.永磁同步電機定子直軸電感和交軸電感的標定方法，其特征在于設置臺架測試裝置，所述臺架測試裝置包括：

控制臺，所述控制臺連接功率分析儀、高壓電源、電機控制器、測功機；所述高壓電源連接電機控制器；

所述電機控制器連接被測電機；

所述被測電機連接測功機，在被測電機與測功機的連接線上設有速度/力矩傳感器；

所述標定方法包括如下步驟：

第一步：以一定電流大小為步長，設定被測電機相電流Is大小從初始值到最大輸出電流；

第二步：改變力矩電流角度大小，得到直軸電流Ids_cmd和交軸電流Iqs_cmd的組合指令值；

第三步：電機控制器驅動被測電機運行在矢量電流環控制模式下；

第四步：對于每一組直軸電流Id_cmd和交軸電流Iq_cmd指令值和反饋值，通過自動整定PI的方式，調整到穩定的運行狀態點；

第五步：通過功率分析儀和控制臺得到變量參數：Vab、Vcb、Ia、Ic、ξAB、ξCB、ωm、T，

所述Vab是A，B線電壓有效值，

所述Vcb是C，B線電壓有效值，

所述Ia是A相電流有效值，

所述Ic是C相電流有效值，

所述ξAB是Vab對Ia的夾角，

所述ξCB是Vcb對Ic的夾角，

所述ωm是電機速度，

所述T是電機實際力矩。

2.根據權利要求1所述的永磁同步電機定子直軸電感和交軸電感的標定方法，其特征在于對于第四步每一組直軸電流Id_cmd和交軸電流Iq_cmd指令值和反饋值，計算交直軸電流的夾角

其中Ids_fed,Iqs_fed是由相電流經過clark和park變換得到；

通過第五步得到的變量參數Ia、Ic計算出相電流峰值Ipeak，從而由下面變換關系得到Iqs和Ids的實際值：

Iqs＝Ipeak*cosδ

Ids＝-Ipeak*sinδ

根據下面變換得到功率因數角：

通過Vab、Vcb計算出相電壓峰值Vpeak，從而由下面變換關系得到Vqs和Vds的實際值：

Vqs＝Vpeak*cos(δ+pf)

Vds＝-Vpeak*sin(δ+pf)。

3.根據權利要求2所述的永磁同步電機定子直軸電感和交軸電感的標定方法，其特征在于交軸電感的計算公式如下：

其中Rs是電機參數定子電阻，p是電機參數定子極對數

直軸磁鏈的計算公式如下：

在Ids＝0的時候，永磁磁鏈ke＝λd，由此得到ke隨電流變化的插值表再根據下面直軸電感Ld的變換公式，得到最終的直軸電感：

4.根據權利要求1所述的永磁同步電機定子直軸電感和交軸電感的標定方法，其特征在于所述力矩電流角度是交軸電流與相電流的夾角，范圍從-10度到190度。

5.用于權利要求1-4任一項所述標定方法的臺測裝置，其特征在于包括：控制臺，所述控制臺連接功率分析儀、高壓電源、電機控制器、測功機；

所述高壓電源連接電機控制器；

所述電機控制器連接電機；

所述電機連接測功機，在電機與測功機的連接線上設有速度/力矩傳感器。

6.根據權利要求5所述的臺測裝置，其特征在于所述電機控制器連接電源模擬器。

7.根據權利要求5所述的臺測裝置，其特征在于所述測功機包括測控儀、測功機控制室、電力測功機電機，測功機控制室與電力測功機電機通過編碼器反饋，測控儀與測功機控制室CANbus通訊。

8.根據權利要求7所述的臺測裝置，其特征在于電機測功機電機的軸通過扭矩傳感器連接被測電機的軸。

9.根據權利要求5所述的臺測裝置，其特征在于所述控制臺為系統操作臺，系統操作臺與功率分析儀通過以太網通訊，系統操作臺與測功機通過CANbus通訊。