永磁同步电机的电感测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种永磁同步电机的电感测量装置，其测量电感安全方便且成本较低。该装置包括：直流电源，直流电源具有正极端和负极端；电机控制器，电机控制器包括三相逆变桥和控制芯片，三相逆变桥包括三相桥臂、三相输出端、第一输入端和第二输入端，第一输入端与正极端相连，第二输入端与负极端相连，三相输出端与永磁同步电机的三相端子相连，其中，控制芯片通过对三相桥臂中的开关器件进行控制以使三相端子中的任意两相端子短接到正极端与负极端中的一个、且三相端子中的剩余一相端子短接到正极端与负极端中的另一个；电压电流采集模块，电压电流采集模块通过采集永磁同步电机的线电压和相电流以计算永磁同步电机的直轴电感和交轴电感。
【专利说明】
永磁同步电机的电感测量装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种永磁同步电机的电感测量装置。
【背景技术】
[0002]永磁同步电机具有高效率、高力矩惯量比、高能量密度和节能环保等优点。在永磁同步电机及其相关设备的开发和使用过程中，常需要获取永磁同步电机的直轴电感和交轴电感。
[0003]目前，通常利用直流脉冲电源提供的高压脉冲来测量永磁同步电机的直轴电感和交轴电感。在实际测量过程中，需先人为改装线路，使电机中三相端子中的两相端子进行短接，因此测量过程较为繁琐，而且还存在用电安全隐患。此外，直流脉冲电源常需要额外购置，测量成本也较高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种永磁同步电机的电感测量装置，能够安全方便地对永磁同步电机中的电感进行测量，同时测量成本较低。
[0005]根据本实用新型实施例的永磁同步电机的电感测量装置，包括:直流电源，所述直流电源具有正极端和负极端；电机控制器，所述电机控制器包括三相逆变桥和控制芯片，所述三相逆变桥包括三相桥臂、三相输出端、第一输入端和第二输入端，所述第一输入端与所述正极端相连，所述第二输入端与所述负极端相连，所述三相输出端与永磁同步电机的三相端子相连，其中，所述控制芯片通过对所述三相桥臂中的开关器件进行控制以使所述三相端子中的任意两相端子短接到所述正极端与所述负极端中的一个、且所述三相端子中的剩余一相端子短接到所述正极端与所述负极端中的另一个；电压电流采集模块，所述电压电流采集模块通过采集所述永磁同步电机的线电压和相电流以计算所述永磁同步电机的直轴电感和交轴电感。
[0006]根据本实用新型的永磁同步电机的电感测量装置，通过电机控制器中三相逆变桥的三相输出端分别与永磁同步电机的三相端子相连，并通过控制芯片控制三相桥臂的开关器件，以使三相端子中的两相端子短接到直流电源的一端，并使三相端子中的剩余一相端子短接到直流电源的另一端，然后通过电压电流采集模块采集永磁同步电机的线电压和相电流以计算永磁同步电机的直轴电感和交轴电感。由此，能够方便地对永磁同步电机中的电感进行测量，避免了人为改装线路带来的安全隐患，提高了安全性，同时，由于利用了较易获得的电机控制器，还可降低测量成本。
[0007]另外，根据本实用新型上述实施例的永磁同步电机的电感测量装置还可以具有如下附加的技术特征:
[0008]根据本实用新型的一个实施例，所述三相桥臂包括第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂，所述第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂均包括对应的上桥开关器件和下桥开关器件，所述第一桥臂中的上桥开关器件与下桥开关器件之间的第一节点、所述第二桥臂中的上桥开关器件与下桥开关器件之间的第二节点、所述第三桥臂中的上桥开关器件与下桥开关器件之间的第三节点构成所述三相输出端。
[0009]进一步地，所述第一节点与所述三相端子中的A相端子相连，所述第二节点与所述三相端子中的B相端子相连，所述第三节点与所述三相端子中的C相端子相连，其中，所述控制芯片在所述永磁同步电机的转子处于预设位置时控制所述第一桥臂中的上桥开关器件、所述第二桥臂和第三桥臂中的下桥开关器件同时导通，并控制所述第一桥臂中的下桥开关器件、所述第二桥臂和第三桥臂中的上桥开关器件同时关断，所述电压电流采集模块通过采集所述永磁同步电机的线电压Vab和相电流i a以计算所述永磁同步电机的直轴电感和交轴电感。
[0010]根据本实用新型的一个实施例，所述永磁同步电机中的三相绕组采用星型连接方式。
[0011 ] 具体地，所述上桥开关器件和下桥开关器件均为IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)。
[0012]具体地，所述预设位置为所述转子的零位置。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，所述电压电流采集模块为示波器。
【附图说明】
[0014]图1为根据本实用新型的永磁同步电机的电感测量装置的结构框图；
[0015]图2为根据本实用新型一个具体实施例的永磁同步电机的电感测量装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0017]下面结合附图描述本实用新型的永磁同步电机的电感测量装置。
[0018]图1为根据本实用新型的永磁同步电机的电感测量装置的结构框图。
[0019]如图1所示，本实用新型的永磁同步电机的电感测量装置，包括:直流电源10、电机控制器20和电压电流采集模块30。
[0020]其中，直流电源10具有正极端和负极端。在本实用新型中，永磁同步电机可具有附带的电机控制器20。电机控制器20可包括三相逆变桥和控制芯片，三相逆变桥包括三相桥臂、三相输出端、第一输入端和第二输入端，第一输入端与正极端相连，第二输入端与负极端相连，三相输出端与永磁同步电机的三相端子相连，其中，控制芯片通过对三相桥臂中的开关器件进行控制以使三相端子中的任意两相端子短接到正极端与负极端中的一个、且三相端子中的剩余一相端子短接到正极端与负极端中的另一个。电压电流采集模块30通过采集永磁同步电机的线电压和相电流以计算永磁同步电机的直轴电感和交轴电感。
[0021]图2为根据本实用新型一个具体实施例的永磁同步电机的电感测量装置的结构示意图。如图2所示，在电机控制器20中，三相桥臂可包括第一桥臂B1、第二桥臂B2和第三桥臂B3，第一桥臂B1、第二桥臂B2和第三桥臂B3均可包括对应的上桥开关器件和下桥开关器件。在本实用新型中，上桥开关器件和下桥开关器件可均为IGBT。其中，第一桥臂BI中的上桥开关器件与下桥开关器件之间的第一节点N1、第二桥臂B2中的上桥开关器件与下桥开关器件之间的第二节点N2、第三桥臂B3中的上桥开关器件与下桥开关器件之间的第三节点N3构成三相输出端。
[0022]在本实用新型中，永磁同步电机中的三相绕组可采用星型连接方式。
[0023]在本实用新型中，如图2所示，第一节点NI可与三相端子中的A相端子相连，第二节点N2可与三相端子中的B相端子相连，第三节点N3可与三相端子中的C相端子相连，其中，控制芯片可在永磁同步电机的转子处于预设位置时控制第一桥臂BI中的上桥开关器件、第二桥臂B2和第三桥臂B3中的下桥开关器件同时导通，并控制第一桥臂BI中的下桥开关器件、第二桥臂B2和第三桥臂B3中的上桥开关器件同时关断，由此，可在永磁同步电机中产生直流脉冲电压。在本实用新型中，预设位置可为转子的零位置。在本实用新型中，可将永磁同步电机的转子调整至零位置，即直轴方向与交轴方向相重合后，将转子固定，继而控制相关开关器件的导通与关断。
[0024]然后电压电流采集模块30(图2中未示出)可通过采集永磁同步电机的线电压Vab和相电流ia以计算永磁同步电机的直轴电感和交轴电感，其中，电压电流采集模块30可为示波器。
[0025]根据本实用新型的永磁同步电机的电感测量装置，通过电机控制器中三相逆变桥的三相输出端分别与永磁同步电机的三相端子相连，并通过控制芯片控制三相桥臂的开关器件，以使三相端子中的两相端子短接到直流电源的一端，并使三相端子中的剩余一相端子短接到直流电源的另一端，然后通过电压电流采集模块采集永磁同步电机的线电压和相电流以计算永磁同步电机的直轴电感和交轴电感。由此，能够方便地对永磁同步电机中的电感进行测量，避免了人为改装线路带来的安全隐患，提高了安全性，同时，由于利用了较易获得的电机控制器，还可降低测量成本。
[0026]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0027]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0028]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0029]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0030]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0031]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种永磁同步电机的电感测量装置，其特征在于，包括: 直流电源，所述直流电源具有正极端和负极端； 电机控制器，所述电机控制器包括三相逆变桥和控制芯片，所述三相逆变桥包括三相桥臂、三相输出端、第一输入端和第二输入端，所述第一输入端与所述正极端相连，所述第二输入端与所述负极端相连，所述三相输出端与永磁同步电机的三相端子相连，其中，所述控制芯片通过对所述三相桥臂中的开关器件进行控制以使所述三相端子中的任意两相端子短接到所述正极端与所述负极端中的一个、且所述三相端子中的剩余一相端子短接到所述正极端与所述负极端中的另一个； 电压电流采集模块，所述电压电流采集模块通过采集所述永磁同步电机的线电压和相电流以计算所述永磁同步电机的直轴电感和交轴电感。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的电感测量装置，其特征在于，所述三相桥臂包括第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂，所述第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂均包括对应的上桥开关器件和下桥开关器件，所述第一桥臂中的上桥开关器件与下桥开关器件之间的第一节点、所述第二桥臂中的上桥开关器件与下桥开关器件之间的第二节点、所述第三桥臂中的上桥开关器件与下桥开关器件之间的第三节点构成所述三相输出端。3.根据权利要求2所述的永磁同步电机的电感测量装置，其特征在于，所述第一节点与所述三相端子中的A相端子相连，所述第二节点与所述三相端子中的B相端子相连，所述第三节点与所述三相端子中的C相端子相连，其中，所述控制芯片在所述永磁同步电机的转子处于预设位置时控制所述第一桥臂中的上桥开关器件、所述第二桥臂和第三桥臂中的下桥开关器件同时导通，并控制所述第一桥臂中的下桥开关器件、所述第二桥臂和第三桥臂中的上桥开关器件同时关断，所述电压电流采集模块通过采集所述永磁同步电机的线电压Vab和相电流ia以计算所述永磁同步电机的直轴电感和交轴电感。4.根据权利要求1-3中任一项所述的永磁同步电机的电感测量装置，其特征在于，所述永磁同步电机中的三相绕组采用星型连接方式。5.根据权利要求2所述的永磁同步电机的电感测量装置，其特征在于，所述上桥开关器件和下桥开关器件均为IGBT。6.根据权利要求3所述的永磁同步电机的电感测量装置，其特征在于，所述预设位置为所述转子的零位置。7.根据权利要求1所述的永磁同步电机的电感测量装置，其特征在于，其特征在于，所述电压电流采集模块为示波器。
【文档编号】G01R27/26GK205581213SQ201620180442
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月9日
【发明人】孙阳阳
【申请人】宝沃汽车（中国）有限公司