一种永磁同步电机的转子磁链在线辨识方法和系统的制作方法_2

文档序号:9473752阅读:来源:国知局
I)为前一次的中间变量二的值。
[0056] 根据上述等式,可以得到:
[0059] 式(5)即为所述电子磁链计算公式,其中,P(N)为当前的中间变量二的值,KJN) 为当前的转子磁链值,Kf3(N-I)为前一次的转子磁链值,P(N-I)为前一次的中间变量二的 值,ω (N)为当前测量的转子角速度值,Vq (N)为当前测量的q轴电压值,Ld为预设d轴电感 值,IjP I q分别为预设d轴电流值和预设q轴电流值,R为预设电阻值;当N = 2时,KJN-1) =Ke(I),P(N-1) = P(I),Ke(I)和 P(I)均为预定初始值。
[0060] 这样根据式(5)就可以得到最终所需的在线辨识的转子磁链。在实际的工程实践 运用中,永磁同步电机的转子磁链对温度有一定的影响,但电流非常敏感。如果,电机运行 的电流超过了退磁电流将会马上退磁。退磁率的大小与定子电流大小直接相关,超过的退 磁电流越大则转子磁链退磁率越深。
[0061] 图2为本发明实施例二所述永磁同步电机的转子磁链在线辨识系统结构图。
[0062] 如图2所示,一种永磁同步电机的转子磁链在线辨识系统,包括参数获取模块和 当前转子磁链计算模块;参数获取模块用于分别获取前一次的转子磁链值和中间变量值; 当前转子磁链计算模块用于将所述参数获取模块中获取的前一次的转子磁链值和中间变 量值代入转子磁链计算公式,计算出当前的转子磁链值。
[0063] 在具体示例中,在线辨识转子磁链时需要电机在闭环(速度环和电流环都闭环) 状态下进行。由于转子磁链的大小在出厂时就确定了,但是该参数受到电流影响非常大。如 果定子电流超过了退磁电流就会使得转子磁链降低,导致转子上的永磁铁退磁。
[0064] 考虑到转子磁链受到电机电流影响较大的特性,一般在电路超过额定电流一半的 时候进入在线磁链辨识。这样既可以有效辨识出转子磁链参数,又可以有效的节省芯片空 间。
[0065] 首先需要记录前一次的转子磁链值及前一次中间变量二的值,当电机定子电流超 过一半时开启转子磁链在线辨识功能,因为电流越大达到或超过退磁电流的几率越大。如 果在线估计的转子磁链低于额定的10%时表示正常运行;当低于额定磁链的20%时需要 降容处理;当低于30%,电机停机运行。
[0066] 图3为本发明具体实施例中转子磁链曲线图。
[0067] 如图3所述,在时刻30s之前,转子磁链正常。当出现定子大电流超过退磁电流时, 转子磁链降低,从原先的〇. 15变成了 0. 13,降低了 13. 3%。按照上述规定,将进行降容运 行处理。
[0068] 在本说明书的描述中,参考术语"实施例一"、"实施例二"、"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方法、装置或者特点包含于本发 明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、方法、装置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。
[0069] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和 原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种永磁同步电机的转子磁链在线辨识方法,其特征在于,包括如下步骤: Sl,分别获取前一次的转子磁链值和中间变量值; S2,将Sl中获取的前一次的转子磁链值和中间变量值代入转子磁链计算公式,计算出 当前的转子磁链值。2. 根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的转子磁链在线辨识方法,其特征在于, S2中,所述转子磁链计算公式为:其中,KJN)为当前的转子磁链值,KJN-1)为前一次的转子磁链值,P(N-I)为前一次的 中间变量值,《 (N)为当前测量的转子角速度值,Vq (N)为当前测量的q轴电压值,Ld为预设 d轴电感值,1,和Iq分别为预设d轴电流值和预设q轴电流值,R为预设电阻值;N为第N 次取值,且N为大于等于2的整数,当N= 2时,Ke (N-I) =Ke(I),P(N-1) =P(I),Ke(I)和 P(I)均为预定初始值,且其中,P(N)为当前的中间变量值。3. 根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的转子磁链在线辨识方法,其特征在于, 在执行Sl之前需满足所述永磁同步电机的电流超过额定电流的一半。4. 根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的转子磁链在线辨识方法,其特征在于, 当计算出的当前的转子磁链值低于额定电子磁链值为A%时,表示所述永磁同步电机正常 运行;当计算出的当前的转子磁链值低于额定电子磁链值为B%时,需要对所述永磁同步 电机进行降容处理;当计算出的当前转子磁链值低于额定电子磁链值为C%时,所述永磁 同步电机停机; 其中,A%、B%和C%分别为预先设定的第一阈值、第二阈值和第三阈值,且A<B<C。5. 根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的转子磁链在线辨识方法,其特征在于, 执行Sl时,需满足所述永磁同步电机处于速度环和电流环都闭环的稳态运行状态。6. -种永磁同步电机的转子磁链在线辨识系统,其特征在于,包括参数获取模块和当 前转子磁链计算模块; 所述参数获取模块用于分别获取前一次的转子磁链值和中间变量值; 所述当前转子磁链计算模块用于将所述参数获取模块中获取的前一次的转子磁链值 和中间变量值代入转子磁链计算公式,计算出当前的转子磁链值。7. 根据权利要求6所述的一种永磁同步电机的转子磁链在线辨识系统,其特征在于, 所述转子磁链计算公式为:其中,KJN)为当前的转子磁链值,KJN-1)为前一次的转子磁链值,P(N-I)为前一次的 中间变量值,《 (N)为当前测量的转子角速度值,Vq (N)为当前测量的q轴电压值,Ld为预设 d轴电感值,1,和Iq分别为预设d轴电流值和预设q轴电流值,R为预设电阻值;N为第N 次取值,且N为大于等于2的整数,当N= 2时,Ke (N-I) =Ke(I),P(N-I) =P(I),Ke (1)和P(I)均为预定初始值,且其中,P(N)为当前的中间变量值。8. 根据权利要求6所述的一种永磁同步电机的转子磁链在线辨识系统,其特征在于, 在所述参数获取模块获取前一次的转子磁链值和前一次的中间变量值之前需满足所述永 磁同步电机的电流超过额定电流的一半。9. 根据权利要求6所述的一种永磁同步电机的转子磁链在线辨识系统,其特征在于, 当所述当前转子磁链计算模块计算出的当前的转子磁链值低于额定电子磁链值为A%时, 表示所述永磁同步电机正常运行;当计算出的当前的转子磁链值低于额定电子磁链值为 B%时,需要对所述永磁同步电机进行降容处理;当计算出的当前转子磁链值低于额定电子 磁链值为C%时,所述永磁同步电机停机; 其中,A%、B%和C%分别为预先设定的第一阈值、第二阈值和第三阈值,且A<B<C。10. 根据权利要求6所述的一种永磁同步电机的转子磁链在线辨识系统,其特征在于, 所述参数获取模块执行其功能时,需满足所述永磁同步电机处于速度环和电流环都闭环的 稳态运行状态。
【专利摘要】本发明涉及一种永磁同步电机的转子磁链在线辨识方法和系统,包括S1,分别获取前一次的转子磁链值和中间变量值;S2,将S1中获取的前一次的转子磁链值和中间变量值代入转子磁链计算公式,计算出当前的转子磁链值。本发明采用经典的dq轴数学模型,并使用递推最小二乘法,通过对转子磁链的估计,可以有效的得知转子永磁体的状态,有效的预防因为电流过大导致的退磁现象,预防频繁停机的问题,从而解决消费者相关的投诉问题;本发明实现简单,计算量小,不需要增加任何硬件成本,能够大面积的工程实践推广,并适用于不同种类的永磁同步电机。
【IPC分类】H02P21/14
【公开号】CN105227024
【申请号】CN201510719754
【发明人】陈毅东
【申请人】广东美的制冷设备有限公司, 美的集团股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月28日
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