[發明專利]定子電阻辨識方法、電機控制器及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201810980683.X
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN109150050B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 李柱炎
• 申請（專利權）人: 深圳市匯川技術股份有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P27/08
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

本發明提供了一種定子電阻辨識方法、電機控制器及計算機可讀存儲介質，該定子電阻辨識方法包括：向電機繞組中注入第一給定電流矢量，采樣電機繞組的輸入電流作為第一反饋電流以及采樣自動電流調節器的輸出電壓作為第一反饋電壓；向電機繞組中注入第二給定電流矢量，采樣電機繞組的輸入電流作為第二反饋電流以及采樣自動電流調節器的輸出電壓作為第二反饋電壓；根據第一反饋電流、第一反饋電壓、第二反饋電流以及第二反饋電壓計算獲得定子電阻。本發明通過向電機繞組中注入電流矢量，計算定子電阻，降低了整個軟件的復雜性；且先注入一個比設定電流矢量大的電流矢量，以讓繞組磁鏈快速到達穩態，縮短定子電阻的辨識時間。

技術領域

本發明涉及電機驅動器領域，更具體地說，涉及一種定子電阻辨識方法、電機控制器及計算機可讀存儲介質。

背景技術

現代高性能交流傳動基本都使用矢量控制技術，且電機參數對矢量控制的性能有著決定性的影響。電機真實參數的調諧辨識，是高性能矢量控制電機驅動器設計的一項關鍵技術。電機參數包括定子電阻、轉子電阻、定子漏感、轉子漏感、互感和空載電流等，特別的，定子電阻是其它參數辨識的基礎。在無速度傳感器矢量控制中，定子電阻偏差對控制的影響尤為敏感。

當前定子電阻辨識的方法一般是直流伏安法，即在任意兩相繞組之間施加低壓直流電源，測量繞組兩端的電壓和繞組通過的電流，經過計算得到定子電阻。如圖1，以星形接法電機為例，以u表示兩相電機繞組間的電壓，i表示通過繞組的電流，Ф_A表示其中一相繞組A的磁鏈，Ф_B表示另一相繞組B的磁鏈，電壓電流關系為：

施加直流電壓u后，經過足夠長時間，繞組電流i為穩定的直流，Ф_A與Ф_B到達穩態，測量穩態的電壓u和電流i，得到定子電阻為：

如果電機為三角形接法，通過三角形與星形之間的等效變換，可以將電機等效為一臺星形接法的電機。

在電機驅動器中，產生低壓直流電源的方法是將直流母線電壓做斬波處理，得到一個平均值很小、周期固定、占空比固定的高頻電壓脈沖，該電壓脈沖經過定子繞組的電感濾波后，可得到一個脈動很小的直流。

如圖2，T5與T6恒關斷將第三繞組C保持開路，T4一直導通，T2、T3一直關斷，T1由高頻脈沖序列驅動，則可產生一個電壓脈沖序列作用在A、B兩相繞組上，設脈沖周期為T，脈沖寬度為t，則占空比用U_Igbt和U_Diode分別表示IGBT和其反并聯二極管的導通壓降，如圖3，那么A、B兩相繞組之間的平均電壓為：

U_av＝(U_dc-2U_Igbt)×D-(U_Igbt+U_Diode)×(1-D) (3)

變換為：

U_av＝U_dc×D-(U_Igbt+U_Diode)-(U_Igbt-U_Diode)×D (4)

穩態時，用I表示繞組流過的穩態直流電流，電機繞組電壓電流的關系為

U_av＝2R_sI (5)

為了消除IGBT與其反并聯二極管的管壓降的影響，一般方法是兩段發波法，具體做法是設定兩個不同的占空比D1與D2，其平均電壓分別為U_av1和U_av2，在電機繞組上產生的穩態電流分別為I₁和I₂，根據以上公式，則有：