[發明專利]一種內嵌式永磁同步電機交直軸電感及轉子位置檢測方法

在審

• 申請號: 202310593935.4
• 申請日: 2023-05-24
• 公開（公告）號: CN116436359A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 左曉磊
• 申請（專利權）人: 無錫市杰特電氣有限公司
• 主分類號: H02P21/16
• 分類號: H02P21/16;G01R27/26;G01B7/00;H02P21/18;H02P21/32;H02P25/022
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 孫建

本發明公開了一種內嵌式永磁同步電機交直軸電感及轉子位置檢測方法，涉及永磁同步電機測試技術領域，該方法包括：對內嵌式永磁同步電機控制器的各相橋臂分組，并按照規定分組順序施加高頻電壓，獲得各組的高頻電流響應，以此確定電機的三相采樣電流；根據各組的高頻電流響應和施加于定子電感上的電壓確定各組的測量電感，以此確定電機的三相采樣電感；根據電機的三相采樣電流確定當前轉子角度，根據電機的三相采樣電感和當前轉子角度確定交直軸電感值。該方法能夠解決內嵌式永磁同步電機轉子無法旋轉定位的情況下離線辨識電機參數的問題，從而在控制器的啟動控制中提供有效的數據支持。

技術領域

本發明涉及永磁同步電機測試技術領域，尤其是一種內嵌式永磁同步電機交直軸電感及轉子位置檢測方法。

背景技術

永磁同步電機相比于傳統的異步電機，具有功率密度高、效率高、結構簡單、轉速精度高等優點。永磁同步電機的高精度特點使其在數控機床、高精度伺服系統等領域有廣泛的應用，其功率密度高、結構簡單的特點，使其在電動汽車、電動摩托等場合有廣泛的應用，其效率高的特點使其在大功率風機、水泵、大功率驅動設備上有很強的優勢。永磁同步電機的特點決定了其對控制器有較高的技術要求，永磁同步電機本身的電氣參數對于控制器也有著重要的影響。

永磁同步電機的參數辨識有離線辨識和在線辨識兩種，在線辨識指的是控制器在控制電機運行的同時對電機的參數進行辨識，此方法能夠確保電機參數在運行中發生改變的情況下仍能夠獲得電機的準確參數，但由于永磁同步電機的控制方法復雜，因此在運行中獲得電機參數對控制器要求高，獲得的電機參數精度不高，同時由于永磁同步電機的參數在電機運行時參數變化量不大，永磁同步電機的控制對參數的準確性要求也不高，因此在線辨識方法在行業中并未得到普及。

永磁同步電機離線辨識方法指的是永磁同步電機在靜止狀態下，控制器采取措施對永磁同步電機的參數進行測量，此方法由于實現方便，對控制器的運算能力要求小，獲得的電機參數精度高，在行業中得到廣泛的應用。目前離線辨識采用的脈沖電壓沖擊法需要通過施加直流的方法，將永磁同步電機的轉子強行定位，從而確定電機的D軸，但大多應用場合不滿足此條件，例如現場設備在運行前禁止轉動或者現場設備有機械抱閘無法轉動，從而無法完成電機參數辨識。

發明內容

本發明人針對上述問題及技術需求，提出了一種內嵌式永磁同步電機交直軸電感及轉子位置檢測方法，此方法能夠在電機轉子不轉動的情況下，獲得電機的交直軸電感和當前轉子角度。本發明的技術方案如下：

一種內嵌式永磁同步電機交直軸電感及轉子位置檢測方法，包括如下步驟：

在電機轉子不轉動的情況下：

對內嵌式永磁同步電機控制器的各相橋臂分組，并按照規定分組順序施加高頻電壓，獲得各組的高頻電流響應，以此確定電機的三相采樣電流；根據各組的高頻電流響應和施加于定子電感上的電壓確定各組的測量電感，以此確定電機的三相采樣電感；

根據電機的三相采樣電流確定當前轉子角度，根據電機的三相采樣電感和當前轉子角度確定交直軸電感值。

其進一步的技術方案為，對內嵌式永磁同步電機控制器的各相橋臂分組并規定分組順序的方法包括：

從任意兩相橋臂中，各取一個上橋和下橋劃分為一組，共得到六組；按照U相上橋與V相下橋、V相上橋與U相下橋、V相上橋與W相下橋、W相上橋與V相下橋、W相上橋與U相下橋、U相上橋與W相下橋的順序對六組進行排序。

其進一步的技術方案為，從各相橋臂分組中任選一組，并使用單脈沖法獲得該組電流的上升時長T，作為每一組施加高頻電壓的時間。

本發明的有益技術效果是：

1)本發明所提出的方法，能夠解決內嵌式永磁同步電機轉子無法旋轉定位的情況下離線辨識電機參數的問題。

2)本發明所提出的方法，具有電流沖擊小、辨識數據準確、運算量小等特點。