[發(fā)明專利]永磁同步電機換向過程中反電動勢測試裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810865296.1
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109143064B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭秋;吳金富
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江東方機電有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R19/00
• 代理公司: 常州市權(quán)航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 袁興隆

1.一種永磁同步電機換向過程中反電動勢測試裝置，其特征在于，包括：

逆變電路，其由三對上下橋臂組成，每個所述橋臂上設(shè)置有一反接二極管，所述逆變電路的輸出端連接至永磁同步電機的三相定子繞組；

吸收電路，其第一端連接對應(yīng)相定子繞組，所述吸收電路的第二端連接在對應(yīng)的上下橋臂之間，所述吸收電路兩端設(shè)置有一反接開關(guān)，所述吸收電路包括第一開關(guān)Td、第二開關(guān)Tk、第一電容C1、第三開關(guān)Tc、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第二電容C2；所述第二開關(guān)Tk和第一電容C1構(gòu)成第一串聯(lián)支路，所述第三電阻R3和第二電容C2并聯(lián)構(gòu)成第一并聯(lián)支路，所述第三開關(guān)Tc、第一并聯(lián)支路和第二電阻R2依次串聯(lián)構(gòu)成第二串聯(lián)支路，所述第一串聯(lián)支路和第二串聯(lián)支路并聯(lián)構(gòu)成第二并聯(lián)支路，所述第一開關(guān)Td、第一電阻R1和第二并聯(lián)支路依次串聯(lián)；

拖動電機，其與永磁同步電機的轉(zhuǎn)子軸選擇性連接；以及

電壓采集器，其分別采集三相定子繞組上的電壓。

2.如權(quán)利要求1所述的永磁同步電機換向過程中反電動勢測試裝置，其特征在于，還包括一電壓比較器，其同相輸入端連接所述第三電阻R3兩端電壓，所述電壓比較器的反相輸入端連接所述第二電容C2兩端電壓，所述電壓比較器的輸出端與所述第二開關(guān)Tk的控制端連接。

3.如權(quán)利要求2所述的永磁同步電機換向過程中反電動勢測試裝置，其特征在于，所述吸收電路還包括第一二極管D1，其陽極連接在所述第二并聯(lián)支路的輸出端。

4.如權(quán)利要求3所述的永磁同步電機換向過程中反電動勢測試裝置，其特征在于，所述第一開關(guān)Td的輸入端通過一第五開關(guān)連接對應(yīng)相定子繞組，所述第一開關(guān)Td的輸出端經(jīng)過所述第一電阻R1連接所述第二并聯(lián)支路的輸入端，所述第一二極管D1的陰極通過第六開關(guān)連接在對應(yīng)的上下橋臂之間，所述第五開關(guān)和第六開關(guān)同步動作。

5.如權(quán)利要求4所述的永磁同步電機換向過程中反電動勢測試裝置，其特征在于，所述吸收電路還包括第二二極管D2，其與所述第二電容C2串聯(lián)，所述第三開關(guān)Tc的輸入端與所述第一電阻R1連接，所述第三開關(guān)Tc的輸出端分別連接所述第三電阻R3第一端和所述第二二極管D2的陽極端，所述第三電阻R3第二端與所述第二電阻R2第一端連接，所述第二二極管D2的陰極端經(jīng)過所述第二電容C2與所述第二電阻R2第一端連接。

6.如權(quán)利要求5所述的永磁同步電機換向過程中反電動勢測試裝置，其特征在于，所述第一電容C1兩端并聯(lián)一第三串聯(lián)支路，所述第三串聯(lián)支路包括相互串聯(lián)的第四電阻R4和第四開關(guān)Tp，所述第二開關(guān)Tk的輸入端與所述第一電阻R1連接，所述第二開關(guān)Tk的輸出端與經(jīng)過所述第一電容C1與所述第一二極管D1的陽極端連接；所述第四電阻R4的第一端與所述第二開關(guān)Tk的輸出端連接，所述第四電阻R4的第二端與所述第四開關(guān)Tp的輸入端連接，所述第四開關(guān)Tp的輸出端與所述第一二極管D1的陽極端連接。

7.如權(quán)利要求6所述的永磁同步電機換向過程中反電動勢測試裝置，其特征在于，所述吸收電路還包括第三二極管D3，其串聯(lián)在所述第二二極管D2和第四電阻R4之間，所述第三二極管D3的陽極與所述第二二極管D2的陰極連接，所述第三二極管D3的陰極與所述第四電阻R4的第一端連接。

8.一種利用如權(quán)利要求7所述永磁同步電機換向過程中反電動勢測試裝置的測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、斷開永磁同步電機定子繞組上的電源，通過拖動電機將永磁同步電機拖動至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，通過電壓采集器至少采集一個完整旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)各相定子繞組上的電壓V1；

步驟二、閉合第五開關(guān)和第六開關(guān)，閉合反接開關(guān)，對永磁同步電機定子繞組施加電源驅(qū)動，將永磁同步電機運行到步驟一中的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，通過電壓采集器至少采集一個完整旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)各相定子繞組上的電壓V2；

步驟三、控制對應(yīng)的上橋臂導(dǎo)通和下橋臂關(guān)斷過程中，斷開第五開關(guān)和第六開關(guān)，閉合反接開關(guān)，計算下橋臂從觸發(fā)斷開時刻到對應(yīng)定子繞組電流過零時刻之間的間隔時間T1，同時對該下橋臂對應(yīng)的吸收電路進行以下操作：分別閉合第一開關(guān)Td、第二開關(guān)Tk和第三開關(guān)Tc，實時監(jiān)測第三電阻R3和第二電容C2兩端電壓，當?shù)诙娙軨2兩端電壓大于第三電阻R3兩端電壓時，則控制第二開關(guān)Tk斷開；經(jīng)過T1時間后，分別斷開第一開關(guān)Td和第三開關(guān)Tc，同時閉合第五開關(guān)和第六開關(guān)，閉合反接開關(guān)，將所述吸收電路從下橋臂連接線路上切除，同時閉合所述第四開關(guān)Tp，將第一電容C1和第二電容C2中的電能釋放，在下橋臂從觸發(fā)斷開時刻到對應(yīng)定子繞組電流過零時刻過程中，通過電壓采集器采集對應(yīng)相定子繞組上的電壓V3；永磁同步電機在上橋臂導(dǎo)通和下橋臂關(guān)斷換向過程中各單相上的反電動勢為：Va＝V3-V2+V1；

步驟四、控制對應(yīng)的上橋臂關(guān)斷和下橋臂導(dǎo)通過程中，閉合第五開關(guān)和第六開關(guān)，斷開反接開關(guān)，計算上橋臂從觸發(fā)斷開時刻到對應(yīng)定子繞組電流過零時刻之間的間隔時間T2，同時對該上橋臂對應(yīng)的吸收電路進行以下操作：分別閉合第一開關(guān)Td、第二開關(guān)Tk和第三開關(guān)Tc，實時監(jiān)測第三電阻R3和第二電容C2兩端電壓，當?shù)诙娙軨2兩端電壓大于第三電阻R3兩端電壓時，則控制第二開關(guān)Tk斷開；經(jīng)過T2時間后，分別斷開第一開關(guān)Td和第三開關(guān)Tc，同時閉合第五開關(guān)和第六開關(guān)，閉合反接開關(guān)，將所述吸收電路從上橋臂連接線路上切除，同時閉合所述第四開關(guān)Tp，將第一電容C1和第二電容C2中的電能釋放；在上橋臂從觸發(fā)斷開時刻到對應(yīng)定子繞組電流過零時刻過程中，通過電壓采集器采集對應(yīng)相定子繞組上的電壓V4；永磁同步電機在上橋臂關(guān)斷和下橋臂導(dǎo)通換向過程中各單相上的反電動勢為：Vb＝V4-V2+V1。