專利名稱：一種測量永磁同步電機參數(shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機參數(shù)測量領(lǐng)域，涉及一種測量永磁同步電機參數(shù)的方法。
背景技術(shù)：
永磁同步電機(Permanentmagnet synchronous machine, PMSM)不需要勵磁電流，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、效率高、功率因數(shù)高、轉(zhuǎn)動慣量低等優(yōu)點。隨著永磁材料磁性能的提高，在中小功率、高精度、高可靠性、寬調(diào)速范圍的伺服專用裝置中，永磁同步電機獲得廣泛的應(yīng)用。無速度傳感器控制、弱磁控制和損耗補償控制等控制方法廣泛應(yīng)用在永磁同步驅(qū)動專用裝置中。電機的電氣參數(shù)對這些控制策略的控制性能影響很大。因此準確測量 永磁同步電機參數(shù)是很有必要的，其中電感參數(shù)的準確測量尤為重要。目前，永磁同步電機電感參數(shù)測量方法主要有兩類1)使用LCR測試儀測量電機電感；2)脈沖電壓實驗法。使用LCR測試儀測電機電感時，要將定子繞組一相斷開，測量另外兩相之間的電感。為了得到電機交直軸電感參數(shù)值，還要將此測量得到的電感進行換算。換算公式與電機轉(zhuǎn)子位置角度有關(guān)，且針對磁路不同的永磁電機，換算公式不一樣，這無疑使得測量過程復(fù)雜化。脈沖電壓實驗法是改變電機三相繞組連接方式，在轉(zhuǎn)子處于直軸和交軸時加直流脈沖電壓，記錄電流，再利用積分方法分別求出直軸電感和交軸電感。脈沖電壓實驗法測電感時，對電壓幅值和作用時間的選擇要準確把握。電壓幅值選擇太小，影響檢測精度，過大可能使電流超過專用裝置限幅值影響專用裝置安全。作用時間過短，采樣點少，獲取的電流信息少，也會影響檢測精度，作用時間過長，電流同樣可能過大影響專用裝置安全。這使得該方法的操作性不是很好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種測量永磁同步電機參數(shù)的方法，特別在于不使用LCR測試儀和直流脈沖電壓情況下利用交流電壓源來測量永磁同步電機直軸和交軸電感參數(shù)。技術(shù)方案本發(fā)明的測量永磁同步電機參數(shù)方法的操作流程如下步驟步驟101 :高精度萬用表測量定子三相繞組的電阻值Rs ；步驟102 :確定永磁磁鏈ΨΡΜ ；步驟103 :原動機拖動永磁同步電機空載運行，得到A相空載電壓Usa波形以及相應(yīng)的位置傳感器位置讀數(shù)，得出Usa最小值時對應(yīng)的位置傳感器信號讀數(shù)，計算得出θ_=90°位置相對于永磁同步電機初始位置所增加的位置讀數(shù)X，因而電機回到初始位置時，轉(zhuǎn)動電機使位置傳感器讀數(shù)增加X，此位置是θ_=90°轉(zhuǎn)子位置；位置傳感器轉(zhuǎn)一圈脈沖數(shù)為a，永磁同步電機極對數(shù)是ρ，則90°電角度對應(yīng)的位置讀數(shù)是a/(4p)，在θ_=90°轉(zhuǎn)子位置處向相反方向手動旋轉(zhuǎn)，使位置傳感器讀數(shù)減小a/(4p)，此位置是θ Diea=O。轉(zhuǎn)子位直;步驟104 :永磁同步電機靜止，定子繞組B相與C相并連后再與A相串聯(lián)，外接已知頻率f的交流電壓源Us,此條件下永磁同步電機三相電流isa、isb、isc和三相線電壓usab、
Usbc>usca滿足下式:
權(quán)利要求
1.一種測量永磁同步電機參數(shù)的方法，其特征在于所述的方法根據(jù)永磁同步電機同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的電壓方程測量，包括以下步驟 步驟101 :高精度萬用表測量定子三相繞組的電阻值Rs; 步驟102 :確定永磁磁鏈ΨΡΜ ； 步驟103 :所述的原動機拖動永磁同步電機空載運行，得到A相空載電壓Usa波形以及相應(yīng)的位置傳感器位置讀數(shù)，得出Usa最小值時對應(yīng)的位置傳感器信號讀數(shù)，計算得出Θ _=90°位置相對于永磁同步電機初始位置所增加的位置讀數(shù)X，因而電機回到初始位置時，轉(zhuǎn)動電機使位置傳感器讀數(shù)增加X，此位置是θ_=90°轉(zhuǎn)子位置；所述位置傳感器轉(zhuǎn)一圈脈沖數(shù)為a，所述永磁同步電機極對數(shù)是p，則90°電角度對應(yīng)的位置讀數(shù)是a/(4p)，在θ_=90°轉(zhuǎn)子位置處向相反方向手動旋轉(zhuǎn)，使位置傳感器讀數(shù)減小a/(4p)，此位置是θ Diea=O °轉(zhuǎn)子位直; 步驟104 :所述的永磁同步電機靜止，定子繞組B相與C相并連后再與A相串聯(lián)，外接已知頻率f的交流電壓源Us,此條件下永磁同步電機三相電流isa、isb、isc和三相線電壓usab、 usbc> Usca滿足下式:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量永磁同步電機參數(shù)的方法，其特征在于所述步驟102中，所述的永磁同步電機的定子三相繞組空載，測量永磁同步電機A相空載電壓Usa的幅值Um ;接收位置傳感器傳來的轉(zhuǎn)子位置信號Θ _，計算得出電機實際電角速度cod/s ;結(jié)合所述的永磁同步電機在同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的電壓方程、所述的永磁同步電機空載得到isd=isq=0時三相電壓方程和磁鏈方程計算得出所述的永磁同步電機轉(zhuǎn)子的永磁磁鏈ΨΡΜ，其中
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量永磁同步電機參數(shù)的方法，其特征在于所述的原動機可以是直流電機、異步電機、同步電機中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測量永磁同步電機參數(shù)的方法，屬于電機參數(shù)測量領(lǐng)域，該測量方法通過電機A相空載反電勢和電機電角速度求得永磁磁鏈，利用A相空載反電勢的波形和位置傳感器讀數(shù)得出電機轉(zhuǎn)子對應(yīng)90°和0°電角度位置，改變定子繞組連接方式，利用交流電壓、電流、頻率分別求出對應(yīng)的直、交軸電感。本發(fā)明使用的儀器設(shè)備均為常規(guī)儀器，所涉及的方法具有物理概念清晰、操作簡便，測量精確度高等優(yōu)點。
文檔編號G01R27/26GK103018577SQ20121054079
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者程明, 張邦富, 王偉, 花為 申請人:東南大學(xué)