电机的电感参数的优化方法和优化装置及电机控制系统的制作方法_3

文档序号:9379580阅读:来源:国知局
具体地,第一预设值A、第二预设值B、第三预设值C、第四预设值D可根据以下方法获得:可根据厂家提供的多种不同款式电机的参数,并通过最小二乘拟合算法分别计算每种款式电机的相电流-直轴电感曲线,进一步地,在相电流的峰值i’等于预设相电流区间的下限,例如下限为O A时,计算每种款式电机直轴电感,例如截距Ld_b’,其中,多种款式电机的直轴电感中的最大直轴电感为第二预设值B,多种款式电机的直轴电感中的最小直轴电感为第一预设值A ;以及在相电流等于预设相电流区间的上限m时,计算每种款式电机直轴电感Ld’,其中,多种款式电机的直轴电感中的最大直轴电感为第四预设值D,多种款式电机的直轴电感中的最小直轴电感为第三预设值C。
[0065]如图4所示,根据厂家提供的电机参数,分别计算了 9种款式电机的相电流-直轴电感曲线,即曲线I至曲线9,其中,预设相电流区间为[0,20],即预设相电流区间的下限为0A,预设相电流区间的上限为20A,进一步地,在相电流的峰值i’等于OA时,计算每种款式电机直轴电感即截距Ld_b’,假设得到9种不同款式电机的直轴电感分别为Ldl、Ld2、Ld3、……、Ld9,且如图4所示,得到的最大直轴电感值为Ld3,最小直轴电感值为Ld9,则Ld9即为第一预设值A、Ld3即为第二预设值B。在相电流的峰值i’等于20A时,计算每种款式电机直轴电感Ld’,假设得到9种不同款式电机的直轴电感分别为Ldl0、Ld20、Ld30、……、Ld90,且如图4所示,得到的最大直轴电感值为LdlO,最小直轴电感值为Ld90,则Ld90即为第三预设值C、LdlO即为第四预设值D,从而得到如图4所示的四边形AB⑶。
[0066]由此,在相电流的峰值i等于OA时,根据相电流-直轴电感曲线获取直轴电感,即截距Ld_b,判断获取的截距Ld_b是否在区间[A,B]内,如果不在区间[A,B]内,则根据预设的相电流-直轴电感最优曲线和预设的相电流-交轴电感最优曲线以及相电流获取直轴电感和交轴电感;以及在采样的相电流的峰值i等于20A时,根据相电流-直轴电感曲线获取直轴电感Ld (20),判断获取的直轴电感Ld (20)是否在区间[C,D]内,如果不在区间[C,D]内,则根据预设的相电流-直轴电感最优曲线和预设的相电流-交轴电感最优曲线以及相电流获取直轴电感和交轴电感。
[0067]在本发明的一个实施例中,第二预设条件为:相电流-交轴电感曲线的斜率小于O、相电流-交轴电感曲线在预设相电流区间的下限时的第一交轴电感大于等于第五预设值E且小于等于第六预设值F以及相电流-交轴电感曲线在预设相电流区间的上限时的第二交轴电感大于等于第七预设值G且小于等于第八预设值H,其中,第五预设值E小于第六预设值F,第七预设值G小于第八预设值H。
[0068]也就是说,判断获取的相电流-交轴电感曲线的斜率Lq_a是否大于等于0,如果获取的相电流-交轴电感曲线的斜率Lq_a大于等于0,则根据预设的相电流-直轴电感最优曲线和预设的相电流-交轴电感最优曲线以及相电流获取直轴电感和交轴电感。以及判断获取的相电流-交轴电感曲线是否在四边形EFGH之外,如果获取的相电流-交轴电感曲线在四边形EFGH之外,则根据预设的相电流-直轴电感最优曲线和预设的相电流-交轴电感最优曲线以及相电流获取直轴电感和交轴电感,即言,在相电流的峰值i等于预设相电流区间的下限例如下限为OA时,根据相电流-交轴电感曲线获取交轴电感,即截距Lq_b,判断获取的交轴电感即截距Lq_b是否在区间[第五预设值E,第六预设值F]内,如果不在区间[第五预设值E,第六预设值F]内,则根据预设的相电流-直轴电感最优曲线和预设的相电流-交轴电感最优曲线以及相电流获取直轴电感和交轴电感;以及在采样的相电流的峰值i等于预设相电流区间的上限m时,根据相电流-交轴电感曲线获取直轴电感Lq (m),判断获取的交轴电感Lq(m)是否在区间[第七预设值G,第八预设值H]内,如果不在区间[第七预设值G,第八预设值H]内,则根据预设的相电流-直轴电感最优曲线和预设的相电流-交轴电感最优曲线以及相电流获取直轴电感和交轴电感。
[0069]具体地,第五预设值E、第六预设值F、第七预设值G和第八预设值H可根据以下方法获得:可根据厂家提供的多种不同款式电机的参数,并通过最小二乘拟合,分别计算每种款式电机的相电流-交轴电感曲线,进一步地,在相电流的峰值i’等于预设相电流区间的下限,例如下限为O A时,计算每种款式电机交轴电感,例如截距Lq_b’,其中,多种款式电机的交轴电感中的最大交轴电感为第六预设值F,多种款式电机的交轴电感中的最小交轴电感为第五预设值E ;以及在相电流等于预设相电流区间的上限m时,计算每种款式电机交轴电感,其中,多种款式电机的交轴电感中的最大交轴电感为第七预设值G,多种款式电机的交轴电感中的最小交轴电感为第八预设值H。
[0070]如图5所示,根据厂家提供的电机参数,分别计算了 9种款式电机的相电流-交轴电感曲线,即曲线10至曲线18,其中,预设相电流区间为[0,20],即预设相电流区间的下限为0A,预设相电流区间的上限为20A,进一步地,在相电流的峰值i’等于OA时,计算每种款式电机交轴电感即截距Lq_b’,假设得到9种不同款式电机的交轴电感分别为Ldll、Ld21、Ld31、……、Ld91,且如图5所示,得到的最大交轴电感值为Ld21,最小交轴电感值为Ld81,则LdSl即为第五预设值E、Ld21即为第六预设值F。在相电流等于20A时,计算每种款式电机交轴电感,假设得到9种不同款式电机的交轴电感分别为Ldl2、Ld22、Ld32、……、Ld92,且如图5所示,得到的最大交轴电感值为Ldl2,最小交轴电感值为Ld92,则Ld92即为第七预设值G、Ldl2即为第八预设值H,从而得到如图5所示的四边形EFGH。
[0071]由此,在相电流的峰值i等于OA时,根据相电流-交轴电感曲线获取交轴电感,即截距Lq_b,判断获取的截距Lq_b是否在区间[E,F]内,如果不在区间[E,F]内,则根据预设的相电流-直轴电感最优曲线和预设的相电流-交轴电感最优曲线以及相电流获取直轴电感和交轴电感;以及在相电流的峰值i等于20A时,根据相电流-交轴电感曲线获取交轴电感Lq(20),判断获取的交轴电感Lq(20)是否在区间[G,H]内,如果Lq(20)不在区间[G,H]内,则根据预设的相电流-直轴电感最优曲线和预设的相电流-交轴电感最优曲线以及相电流获取直轴电感和交轴电感。
[0072]另外,需要说明的是,图2-图5所示的曲线中,横坐标为电流单位,例如安培(A),纵坐标为电感单位,例如毫亨(mH)。
[0073]在本发明一个实施例中,第三预设条件为:相电流-直轴电感曲线的斜率的绝对值I Ld_a I小于相电流-交轴电感曲线的斜率的绝对值I Lq_a I。
[0074]也就是说,对相电流-直轴电感曲线的斜率Ld_a和相电流-交轴电感曲线的斜率Lq_a分别取绝对值,如果I Ld_a I大于等于I Lq_a I,则根据预设的相电流-直轴电感最优曲线和预设的相电流-交轴电感最优曲线以及相电流获取直轴电感和交轴电感。
[0075]总而言之,如果获取的相电流-直轴电感曲线的斜率Ld_a大于等于0,或者如果获取的相电流-交轴电感曲线的斜率Lq_a大于等于0,或者I Ld_a I大于等于I Lq_a I,或者相电流-直轴电感曲线不在图4所示的四边形ABCD内,或者相电流-交轴电感曲线不在图5所示的四边形EFGH内,则获得的相电流-直轴电感曲线或相电流-交轴电感曲线存在获取不准及误判断的问题,根据图2所示的预设的相电流-直轴电感最优曲线Zl和图3所示的预设的相电流-交轴电感最优曲线Z2获取直轴电感和交轴电感。
[0076]进一步地,在本发明实施例中,如果相电流-直轴电感曲线的斜率Ld_a和相电流-交轴电感曲线的斜率Lq_a满足第三预设条件且相电流-直轴电感曲线的斜率Ld_a和在预设相电流区间内的直轴电感满足第一预设条件,则根据相电流-直轴电感曲线和相电流-交轴电感曲线以及相电流获取直轴电感和交轴电感;如果相电流-直轴电感曲线的斜率Ld_a和相电流-交轴电感曲线的斜率Lq_a满足第三预设条件且相电流-交轴电感曲线的斜率Lq_a和在预设相电流区间内的交轴电感满足第二预设条件,则根据相电流-直轴电感曲线和相电流-交轴电感曲线以及相电流获取直轴电感和交轴电感。
[0077]也就是说,如果获取的相电流-直轴电感曲线的斜率Ld_a小于0,且获取的相电流-交轴电感曲线的斜率Lq_a小于0,且I Ld_a I小于I Lq_a I,且相电流-直轴电感曲线在图4所示的四边形ABCD内,且相电流-交轴电感曲线在图5所示的四边形EFGH内,则获得的相电流-直轴电感曲线和相电流-交轴电感曲线均是准确的,根据获取的相电流-直轴电感曲线和获得的相电流-交轴电感曲线直接获取直轴电感和交轴电感。
[0078]总的来说,在本发明一个具体实施例中,如图6所示,用于电机的电感参数的优化方法具体包括以下步骤:
[0079]SlOl:采样电机的相电流。
[0080]S102:获取电机的电感参数。
[0081]S103:采用最小二乘法根据相电流和电感参数获取电机的相电流-直轴电感曲线和相电流-交轴电感曲线
[0082]S104:获取的相电流-直轴电感曲线为Ld = Ld_aX i+Ld_b。
[0083]S105:获取的相电流-交轴电感曲线为Lq = Lq_aX i+Lq_b。
[0084]S106:判断相电流-直轴电感曲线的斜率的绝对值I Ld_a I是否小于相电流-交轴电感曲线的斜率的绝对值I Lq_a I。如果是,则执行步骤S107和SllO ;如果否,则执行步骤S113。
[0085]S107:判断相电流-直轴电感曲线的斜率Ld_a是否小于O。如果是,则执行步骤S108 ;如果否,则执行步骤SI 13。
[0086]S108:在采样的相电流的峰值i等于预设相电流区间的下限时,判断获取的直轴电感即截距Ld_b是否大于等于第一预设值A且小于等于第二预设值B。如果是,则执行步骤S109 ;如果否,则执行步骤S113。
[0087]S109:在采样的相电流的峰值i等于预设相电流区间的上限m时,判断获取的直轴电感Ld(m)是否大于等于第三预设值C且小于等于第四预设值D。如果是,则执行步骤S114 ;如果否,则执行步骤S113。
[0088]SllO:判断相电流-交轴电感曲线的斜率Lq_a是否小于O。如果是,则执行步骤Sm ;如果否,则执行步骤SI 13。
[0089]Slll:在采样的相电流的峰值i等于预设相电流区间的下限时,判断获取的交轴电感即截距Lq_b是否大于等于第五预设值E且小于等于第六预设值F。如果是,则执行
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