[發明專利]考慮交叉耦合效應的永磁同步電機永磁磁鏈在線辨識方法

在審

• 申請號: 202211105271.4
• 申請日: 2022-09-09
• 公開（公告）號: CN116169916A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 王奇維;王高林;劉少博;張國強;丁大尉;李斌興;徐殿國
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P25/022
• 代理公司: 哈爾濱市松花江聯合專利商標代理有限公司 23213
• 代理人: 張利明

1.一種考慮交叉耦合效應的永磁同步電機永磁磁鏈在線辨識方法，其特征在于包括，

步驟一：在電機在線穩定工況下，向電機dq軸注入正弦電流信號實現三相直流信號注入；根據正弦電流信號注入前和正弦電流信號注入后的三相電壓信號和三相電流信號，計算電機定子電阻；

步驟二：通過電流環向電機d軸注入兩組直流偏置電壓，通過PI控制器調整q軸電流使得電機工作狀態保持穩定；采集直流偏置電壓注入前、第一組直流偏置電壓注入后和第二組直流偏置電壓注入后的dq軸電壓和dq軸電流，建立三個電機電壓方程；將第二個電機電壓方程和第一個電機電壓方程作差，以及將第三個電機電壓方程和第二個電機電壓方程作差，獲得兩個消除了磁鏈項的電機電壓差方程；再采用遞推最小二乘算法對兩個消除了磁鏈項的電機電壓方程求解，獲得電機d軸自感L_d和電機dq軸互感L_dq；

步驟三：建立考慮到交叉耦合的dq軸電壓方程，基于電機定子電阻、電機d軸自感L_d和電機dq軸互感L_dq計算獲得電機永磁磁鏈。

2.根據權利要求1所述的考慮交叉耦合效應的永磁同步電機永磁磁鏈在線辨識方法，其特征在于，

步驟一中，根據電機三相電阻、dq軸電阻和電機定子電阻數值相等，將電機三相電阻、dq軸電阻和電機定子電阻統一表示為R_s；

建立永磁電機的三相電壓方程：

式中u_a為A相電壓，u_b為B相電壓，u_c為C相電壓，i_a為A相電流，i_b為B相電流，i_c為C相電流，p為微分算子，L_aa為定子A相繞組自感，L_bb為定子B相繞組自感，L_cc為定子C相繞組自感，M_ab＝M_ba為定子AB相繞組互感，M_ac＝M_ca為定子AC相繞組互感，M_bc＝M_cb為定子BC相繞組互感，ψ_f為電機永磁磁鏈，θ_e為轉子位置角。

3.根據權利要求2所述的考慮交叉耦合效應的永磁同步電機永磁磁鏈在線辨識方法，其特征在于，

步驟一中，當電機dq軸注入正弦電流信號后，對應的電壓方程為：

式中Δu_a為正弦電流信號注入前后A相電壓差，Δu_b為正弦電流信號注入前后B相電壓差，Δu_c為正弦電流信號注入前后C相電壓差，Δi_a為正弦電流信號注入前后A相電流差，Δi_b為正弦電流信號注入前后B相電流差，Δi_c為正弦電流信號注入前后C相電流差。

4.根據權利要求3所述的考慮交叉耦合效應的永磁同步電機永磁磁鏈在線辨識方法，其特征在于，

設定向電機dq軸注入正弦電流信號為：

式中Δi_{d_inj}為注入d軸的電流信號，Δi_{q_inj}為注入q軸的電流信號，I_dc為正弦電流信號幅值；

對注入dq軸的電流信號Δi_{d_inj}和Δi_{q_inj}進行坐標變換，得到三相坐標系下注入電流表達式：

則對于A相，電機定子電阻R_s為：

R_s＝Δu_a/Δi_a。