[發(fā)明專利]永磁同步電機磁鏈離線辨識系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010817047.2 | 申請日： | 2020-08-14 |
| 公開（公告）號： | CN111999644A | 公開（公告）日： | 2020-11-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 趙許強;張利軍;林顯琦 | 申請（專利權(quán)）人： | 中車青島四方車輛研究所有限公司 |
| 主分類號： | G01R31/34 | 分類號： | G01R31/34;G01R33/12;G01R33/04;G01R33/038 |
| 代理公司： | 青島清泰聯(lián)信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256 | 代理人： | 徐艷艷 |
| 地址： | 266031 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 永磁 同步電機 離線 辨識 系統(tǒng) 方法 | ||
本發(fā)明提出一種永磁同步電機磁鏈離線辨識系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括：電機対拖平臺，與永磁同步電機的輸出軸連接；數(shù)據(jù)采集單元，用于采集電機轉(zhuǎn)速信號和定子電流信號；電機控制器，包括：逆變單元，其三相輸出接永磁同步電機；控制單元，與逆變單元連接，用于進行主動三相對稱短路控制；計算單元，用于獲取電機轉(zhuǎn)速信號、定子電流信號，取定子電流信號的最大值為定子電流峰值，并根據(jù)定子電流峰值、電機轉(zhuǎn)速信號及已知的永磁同步電機的電機參數(shù)，計算永磁磁鏈ψf。基于該系統(tǒng)的辨識方法只需測量定子電流信號即可辨識永磁磁鏈，操作簡單，且通用性強，辨識精度高，易于工程實現(xiàn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于永磁同步電機控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種永磁同步電機磁鏈離線辨識系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)
目前，永磁同步電機由于具有高功率密度、高運行效率、低維護率及易于實現(xiàn)高性能控制等優(yōu)勢，在電動汽車等新能源技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。對永磁同步電機的精確控制需要知道其電機參數(shù)，無論是永磁同步電機無速度傳感器控制還是電機的弱磁控制以及新型控制算法，大多都需要在知道電機參數(shù)的前提下進行。然而一些永磁同步電機在出廠時并沒有給出控制電機所需要的電機參數(shù)，例如定子電阻、交直軸電感和永磁磁鏈等，因此就需要對這些參數(shù)進行辨識。
傳統(tǒng)的永磁磁鏈辨識方法是將被測永磁同步電機拖動到某個轉(zhuǎn)速下，然后測量被測電機開路反電動勢，根據(jù)電機轉(zhuǎn)速和測量的反電動勢計算得到永磁磁鏈值。反電動勢需要使用電壓傳感器測量，但是大多數(shù)電機控制器不具有輸出電壓傳感器，這時就需要使用電壓表進行人為測量，操作極其不便。因此傳統(tǒng)的永磁磁鏈辨識方法不能廣泛應(yīng)用于電機控制器進行永磁磁鏈的自動辨識。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述技術(shù)問題，提出一種永磁同步電機磁鏈離線辨識系統(tǒng)及方法。該方法基于主動三相對稱短路控制，只需測量電機的定子電流及電機轉(zhuǎn)速即可完成磁鏈辨識，簡單實用，且具有較高的磁鏈辨識精度。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種永磁同步電機磁鏈離線辨識系統(tǒng)，包括：
電機対拖平臺，與永磁同步電機的輸出軸連接；
數(shù)據(jù)采集單元，用于采集永磁同步電機的電機轉(zhuǎn)速信號和定子電流信號；
電機控制器，包括：
逆變單元，其三相輸出接永磁同步電機；
控制單元，與逆變單元連接，用于進行主動三相對稱短路控制；
計算單元，用于獲取電機轉(zhuǎn)速信號、定子電流信號，取定子電流信號的最大值為定子電流峰值，并根據(jù)定子電流峰值、電機轉(zhuǎn)速信號及已知的永磁同步電機的電機參數(shù)，計算永磁磁鏈ψf。
優(yōu)選的是，所述主動三相對稱短路控制為同時導(dǎo)通所述逆變單元內(nèi)三個逆變橋臂上的六個IGBT開關(guān)管，并保持導(dǎo)通狀態(tài)。
優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)采集單元包括：電流傳感器，用于采集定子電流信號；速度傳感器，用于實時采集電機轉(zhuǎn)速信號。
優(yōu)選的是，所述電機參數(shù)包括d軸電感分量Ld，q軸電感分量Lq，定子電阻Rs，電機極對數(shù)np。
本發(fā)明還提供了一種永磁同步電機磁鏈離線辨識方法，包括以下步驟：
將永磁同步電機拖動至額定轉(zhuǎn)速，并保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，進行主動三相對稱短路控制，形成定子電流；
實時采集永磁同步電機的電機轉(zhuǎn)速信號，連續(xù)采集一個周期Ts內(nèi)永磁同步電機的定子電流信號；
取定子電流信號的最大值為定子電流峰值；并根據(jù)電機轉(zhuǎn)速信號、定子電流峰值及已知的電機參數(shù)d軸電感分量Ld，q軸電感分量Lq，定子電阻Rs，電機極對數(shù)np，計算永磁磁鏈ψf。
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