[發明專利]一種基于分頻耦合的電機參數辨識方法

有效

• 申請號: 201811314679.6
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109474219B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 陳煒;孫興龍;史婷娜;夏長亮
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李林娟

本發明公開了一種基于分頻耦合的電機參數辨識方法，所述電機參數辨識方法包括：高頻檢測信號注入機構部署在電源的輸出側，該機構由信號源和耦合電路構成；高頻檢測信號以固定頻率形式由信號源產生，信號源產生的高頻信號通過耦合電路直接傳遞到永磁同步電機的電源線上；通過傳感器檢測電機的電壓或電流，經過帶通濾波器后得到其中的高頻分量，根據高頻分量的最大值、有效值、相位信息辨識電機參數。本發明能夠提高電機參數辨識準確性，降低系統成本，適用于電機的參數在線辨識。

技術領域

本發明涉及電機控制領域，尤其涉及一種基于分頻耦合的電機參數辨識方法。

背景技術

隨著經濟社會的發展，工業領域對電機性能的要求越來越高，對電機控制策略的控制精度要求也越來越高。但是這些控制策略的控制精度都是以控制對象是精確的數學模型為基礎，而電機的電氣參數是在實時變化中的。例如，電機運行造成電機本身溫度的升高會使電機繞組電阻的參數發生變化，電機負載的變化也會造成電機繞組電感的變化。所以，要想高精度的控制電機，就必須要在線知道電機的實時參數。

傳統的電機參數在線辨識方法通常是將部分參數設為固定值，使用電機狀態方程在線辨識電機參數，但是如果設定的固定電機參數不準確或者由于外界原因發生變化時，將導致辨識出的電機參數出現偏差。另一種方法是利用額外的測量儀器對電機參數進行在線辨識，譬如利用功率表轉矩測量儀，不間斷的監測出電機的銅耗、鐵耗、機械損耗等參數，以此來得出電機的各項參數。但是這種方法需要添加額外的精密設備，增加了硬件成本，不適宜大范圍推廣使用。

發明內容

本發明提供了一種基于分頻耦合的電機參數辨識方法，本發明能夠提高電機參數辨識準確性，降低系統成本，適用于電機的參數在線辨識，詳見下文描述：

一種基于分頻耦合的電機參數辨識方法，所述電機參數辨識方法包括：

高頻檢測信號注入機構部署在電源的輸出側，該機構由信號源和耦合電路構成；

高頻檢測信號以固定頻率形式由信號源產生，信號源產生的高頻信號通過耦合電路直接傳遞到永磁同步電機的電源線上；

通過傳感器檢測電機的電壓或電流，經過帶通濾波器后得到其中的高頻分量，根據高頻分量的最大值、有效值、相位信息辨識電機參數。

進一步地，所述高頻檢測信號由獨立的信號源產生，高頻檢測信號與主功率回路分頻復用電動機或發電機的電源線。

其中，所述在高頻信號注入點與電網之間有高頻信號阻波器，高頻信號阻波器避免高頻信號進入電網，從而防止電網電感帶來的誤差。

進一步，所述電機參數關系式具體為：

式中，u_an，u_bn，u_cn分別為三相繞組相電壓；i_a，i_b，i_c分別為三相定子繞組電流；e_a，e_b，e_c分別為三相繞組反電勢；R_a，R_b，R_c為定子繞組電阻；L_a，L_b，L_c為定子繞組等效電感。

其中，所述方法還獲取到了高頻條件下電機的三相繞組電壓方程，具體為：

其中，為A相相電壓高頻分量；為B相相電壓高頻分量；為C相相電壓高頻分量；為A相定子繞組電流；為B相定子繞組電流；為C相定子繞組電流；f為高頻檢測信號頻率。

其中，高頻分量的之間關系式為：