一种获得永磁同步电机交轴和直轴电感的方法与流程

本发明涉及永磁同步电机，特别涉及一种获得永磁同步电机交轴和直轴电感的方法。

背景技术：

永磁同步电机的交轴和直轴电感对于永磁同步电机的稳态和动态性能有很大的影响，对矢量控制模型的控制影响很大。因此，如何较准确的知道交轴和直轴电感参数非常重要。

目前国家和国际标准中没有具体的有关永磁电机的测试方法，而且永磁同步电机中永磁体的形状和位置多种多样，转子交轴和直轴磁路异常复杂，电感参数不仅与磁路饱和有关，还出现了交轴和直轴磁路间交叉饱和现象，测量起来比较复杂。现阶段，可以利用有限元分析法、直流衰减法和电压积分法确定电感参数，但相对比较复杂繁琐。

专利文献“三相永磁同步电机基本电气参数的静态测量方法”(申请号：CN200710195304.8)提出在固定转轴的状态下，将电气周期分为六个电压向量，在每个电压矢量对应的电感值。这种方法把一个电周期分为六个电压向量，分配的间隔很大，很难保证电感值在一个周期内为一个正弦波。故存在很大的不准确性。

专利文献“永磁同步电机电感参数检测方法及系统”(申请号：CN201510196926.7)通过固定转轴的位置，得到a轴上电流的大小，再通过计算的方法得到电感。该方法太复杂，不够简易。

专利文献“一种永磁电机电感参数测量装置及方法”(申请号：CN200810027647.8)通过一个简易的转轴位置调节机构确定转轴的位置，通过施加电压脉冲信号，测得相应的电流信息，再通过计算得到交轴和直轴的电感。如果转轴在内部，无法直接固定，则该方法就无法实施。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种简易获得永磁同步电机交轴和直轴电感方法。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种获得永磁同步电机交轴和直轴电感的方法，包括步骤：

把压缩机放在平稳的台面上，让压缩机静置，用电桥测试压缩机三端中两两之间的线性电感值，所述线性电感值共三组，分别记为y₀、y₁和y₂；

依据在转轴位置确定的情况下三个线间电感的值应该为一个正弦波上相差120的值的原理，建立关于线间电感值、线间电感正弦波的幅值和正弦波的偏移量的方程组；

求解所述方程组，获得线间电感正弦波的幅值和正弦波的偏移量；

依据线间电感正弦波的幅值和正弦波的偏移量获得永磁同步电机交轴和直轴电感。

具体的来说，所述方程组为：

y₀=A₀sinθ+C₀

y₁=A₀sin(θ-120)+C₀

y₂=A₀sin(θ+120)+C₀

式中，A₀为线间电感正弦波的幅值，C₀为正弦波的偏移量，θ为转轴旋转角度。

解以上三个方程，得到A₀和C₀。故直轴的电感为L_d=(C₀-A₀)/2，交轴电感为L_q=(C₀+A₀)/2。

优选的，上述三组线性电感值分别通过多次测量求平均值的方法获得。

本发明的有益效果是：通过上述一种简易的测试和计算，可以很方便的得到电机的直轴和交轴的电感。理论上，两电感值会随着电流的增加而减小，电机控制模型可以通过调节相应的PI参数得到非常好的控制效果。

附图说明

图1为三组线间电感跟随转轴位置变化理论图；

图2为实测三组线间电感跟随转轴位置变化图。

图中编号：L1为交轴电感，L2为直轴电感。

具体实施方式

以下冰箱压缩机为例，对本发明进行进一步说明。本发明的具体实施步骤如下：

1、把压缩机放在平稳的台面上，让压缩机静置。用电桥测试压缩机三端中两两之间的线间电感值，共三组。为了保证测试值的准确性，可以多测试几组，取平均值。

2、如图1所示，由于电机定子绕组的对称性及其空间上的位置，线间电感在转轴旋转一个电周期内为一个正弦波。在转轴位置确定的情况下，三个线间电感的值应该为一个正弦波上相差120的值。故应用三个测量的线间电感值，可以建立关于线间电感值、线间电感正弦波的幅值和正弦波的偏移量的方程组：

y₀=A₀sinθ+C₀

y₁=A₀sin(θ-120)+C₀

y₂=A₀sin(θ+120)+C₀

式中，y₀、y₁和y₂分别为测试的三个线间电感，A₀为线间电感正弦波的幅值，C₀为正弦波的偏移量，θ为转轴旋转角度。

3、求解上述方程组，可获得线间电感正弦波的幅值和正弦波的偏移量，

4、依据线间电感正弦波的幅值和正弦波的偏移量获得永磁同步电机交轴和直轴电感，即直轴的电感为L_d=(C₀-A₀)/2，交轴电感为L_q=(C₀+A₀)/2。本例实测三组线间电感跟随转轴位置变化如图2所示。

以上描述了本发明的基本原理和主要的特征，说明书的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。