一种永磁同步电机永磁磁链的检测装置及检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种永磁同步电机，尤其设及一种永磁同步电机永磁磁链的检测装置 及检测方法，属于永磁同步电机控制领域。
【背景技术】
[0002] 永磁同步电机具有结构简单、功率密度高、控制简单等诸多优点。近年来，永磁同 步电机在高性能调速系统和伺服控制系统等工业领域中得到了日益广泛的应用。
[0003] 高性能永磁同步电机控制系统需要准确的永磁磁链信息。但永磁磁链波动和失磁 会导致电机发热和转矩性能变差，严重情况下电机可能失控和报废。目前，公知的现有技 术，是从电机设计角度出发，优化磁路结构，降低失磁风险，此类方法属于静态预防方案。而 对电机运行中的失磁，往往要到引发明显故障后才停机检测，只能称为一种失磁后的离线 分析方法，能引发故障的失磁程度往往已很严重。
[0004] 因此，现有技术的永磁磁链检测效果难W满足永磁同步电机高性能控制要求。如 何实时准确检测永磁同步电机永磁磁链，是现有技术有待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 技术问题：本发明的目的是为了解决永磁同步电机闭环控制中电机永磁磁链难W 实时准确检测的问题，而提出一种永磁同步电机永磁磁链的检测装置及检测方法。
[0006] 技术方案：为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0007] 一种永磁同步电机永磁磁链的检测装置，用于检测永磁同步电机的永磁磁链；其 特征在于：包括直流电压源、=相全桥逆变器和高阻值电阻，其中，所述直流电压源为=相 全桥逆变器提供电源，且直流电压源的中点接地；所述=相全桥逆变器连接永磁同步电机， 而永磁同步电机的中性点经由高阻值电阻接地。
[0008] 上述所述=相全桥逆变器由=条支路并联而成，各条支路均包含相互串联的两个 MOS管，且各MOS管均连接有反并联二极管，所述=相全桥逆变器的=条支路分别连接永磁 同步电机的A、B、CS相。
[0009] 上述所述高阻值电阻是指电阻值大于IOOMQ的电阻器件。
[0010] 为达到上述目的，本发明采用的另一技术方案是：
[0011] 一种永磁同步电机永磁磁链的检测装置的检测方法，其特征在于包括如下步骤：
[0012] (1)检测高阻值电阻两端的电压，作为永磁同步电机中性点电压；
[0013] (2)根据=相全桥逆变器导通过程和续流过程功率管及续流二极管的通断状态， 确定永磁同步电机=相端电压，用所述端电压减去中性点电压，得到永磁同步电机=相相 电压；
[0014] 做检测永磁同步电机4、8、0立相相电流，结合前述立相相电压，根据相电压平衡 方程计算=相相反电势；
[0015] (4)计算永磁同步电机永磁磁链。
[0016] 上述所述步骤（2)中，永磁同步电机=相端电压的确定方法是：首先判断=相全 桥逆变器工作在导通过程还是续流过程，当工作在导通过程，=相端电压通过功率管的状 态确定：若某相的上桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为 正，若某相的下桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为负； 当工作在续流过程，=相端电压通过续流二极管的状态确定：若某相的上桥臂续流二极管 开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为正，若某相的下桥臂续流二极管 开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为负。
[0017] 上述所述判断=相全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程的方法是：检测=相 全桥逆变器功率管是否全部关断，当S相全桥逆变器功率管不是全部关断时，则表明S相 全桥逆变器处于导通过程；当S相全桥逆变器功率管全部关断，则表明S相全桥逆变器处 于续流过程。
[0018] 上述所述步骤（3)中计算=相相反电势的方法是：利用电流传感器检测永磁同步 电机S相相电流i。、ib、i。，再结合步骤（2)中的S相相电压11。、咕、11。，根据下式永磁同步电 机相电压平衡方程，计算得到永磁同步电机S相相反电势e。、6b、e。：
[0020] 其中，Rg、Rb、lU>别为永磁同步电机立相相电阻，1。心、1。分别为永磁同步电机立 相相电感。
[0021] 上述所述步骤（4)计算永磁同步电机永磁磁链的方法是，对所述永磁同步电机A、 B、C=相相反电势积分得到=相永磁磁链：
[0023] 通过CLA服变换，将所述=相永磁磁链矢量合成，得到永磁同步电机永磁磁链：
[00巧]有益效果：本发明的优点和有益效果主要是：
[00%] 1、本发明的用于检测永磁同步电机永磁磁链装置，结构简单，检测精度高，实时性 好。2、本发明的永磁同步电机永磁磁链的检测方法，所需的电机参数少，计算量小，解决了 永磁同步电机闭环控制中电机永磁磁链难W实时准确检测的问题。
【附图说明】
[0027] 图I为永磁同步电机永磁磁链的检测装置结构框图。
【具体实施方式】
[002引为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明， 并不用于限定本发明。
[0029] 如图1所示，本发明的一种永磁同步电机永磁磁链的检测装置，包括直流电压源、 S相全桥逆变器和高阻值电阻，用于检测永磁同步电机的相反电势，其中，直流电压源连接 =相全桥逆变器，为=相全桥逆变器提供电源，且所述直流电压源的中点接地；所述=相全 桥逆变器由S条支路并联而成，各条支路均包含相互串联的两个MOS管，且各MOS管均连 接有反并联二极管，所述=相全桥逆变器的=条支路分别连接永磁同步电机的A、B、C= 相，而永磁同步电机的中性点经由高阻值电阻接地，其中，所述高阻值电阻是指电阻值大于 IOOMQ的电阻器件。
[0030] 基于W上所述的检测装置，本发明的一种永磁同步电机永磁磁链的检测装置的检 测方法，包括下列步骤： 阳03U步骤1 :确定永磁同步电机中性点电压
[0032] 将直流电压源中点接地，将永磁同步电机中性点通过高阻值电阻接地，检测得到 高阻值电阻两端的电压，将所述高阻值电阻两端的电压作为永磁同步电机中性点电压； 阳03引步骤2 :确定永磁同步电机A、B、CS相端电压和相电压
[0034] 永磁同步电机端电压的确定，可分=相全桥逆变器导通过程和续流过程两种情况 分别考虑，=相全桥逆变器导通