一种无刷直流电机永磁磁链的辨识方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种无刷直流电机，尤其设及一种无刷直流电机永磁磁链的辨识方 法，属于无刷直流电机控制技术领域。
【背景技术】
[0002] 无刷直流电机具有结构简单、功率密度高、控制简单等诸多优点。近年来，无刷直 流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] 高性能无刷直流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辨识效果难W满足无刷直流电机高性能控制要求。如 何实时准确辨识无刷直流电机永磁磁链，是现有技术有待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了解决无刷直流电机高性能控制中电机永磁磁链难W实时准 确辨识的问题，而提出一种无刷直流电机永磁磁链的辨识方法。
[0006] 为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：
[0007] 一种无刷直流电机永磁磁链的辨识方法，包括如下步骤： 阳00引步骤1、计算无刷直流电机A、B、CS相扩展反电势；
[0009] 步骤2、计算无刷直流电机A、B、CS相相反电势；
[0010] 步骤3、计算无刷直流电机永磁磁链。 W11] 上述所述步骤1计算无刷直流电机4、8、0^相扩展反电势的方法是：检测无刷直 流电机A、B、CS相定子磁链，利用下式得到无刷直流电机A、B、CS相扩展反电势e。。、ecb、 ?ec:
[0013] 其中，4 ,。、4 ,b、4s。分别为无刷直流电机A、B、CS相定子磁链。
[0014] 上述所述检测无刷直流电机A、B、C=相定子磁链的方法是：在无刷直流电机定子 上，对A、B、C相绕组各设置1个磁链传感器，利用各磁链传感器检测得到各相定子磁链。
[0015] 上述步骤2所述的计算无刷直流电机A、B、C=相相反电势的方法是：将所述A、B、 CS相扩展反电势e。。、6pb、e。。分别减去A、B、C立相相电流i。、ib、i。的微分与无刷直流电机A、B、C^相相电感之乘积，计算得到无刷直流电机A、B、C S相相反电势e。、6b、e。：
[0017] 其中，e。。、e。,、e。。分别为无刷直流电机A、B、C立相扩展反电势，L。、Lb、L。分别为无 刷直流电机A、B、CS相相电感，i。、ib、i。分别为无刷直流电机A、B、CS相相电流。
[001引上述所述无刷直流电机A、B、CS相相电流是利用电流传感器检测得到。
[0019] 上述所述步骤3计算无刷直流电机永磁磁链的方法是，对所述无刷直流电机A、B、 C=相相反电势积分得到=相永磁磁链：
[0021] 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：
[0023] 本发明的方法，所需的电机参数少，结构简单，计算量小，辨识精度高，实时性好。
【附图说明】
[0024] 图1为一种无刷直流电机永磁磁链的辨识方法流程图。
【具体实施方式】
[0025] 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。
[00%] 如图1所示，本发明的一种无刷直流电机永磁磁链的辨识方法，包括下列步骤：
[0027] 步骤1:计算无刷直流电机A、B、C立相扩展反电势
[0028] 在无刷直流电机定子上，对A、B、C相绕组各设置1个磁链传感器，各磁链传感器检 测得到的A、B、C相定子磁链分别为4g。、4gb、4s。，将4s。、4sb、4S。微分，得到无刷直流电 机A、B、CS相扩展反电势
阳030]步骤2:计算无刷直流电机A、B、CS相相反电势
[0031] 采用上述无刷直流电机A、B、C=相扩展反电势6。。、6。,、6。。^及通过电流传感器检 测得到的A、B、CS相相电流i。、ib、i。，将A、B、CS相扩展反电势e。。、ecb、e。。分别减去A、B、CS相相电流i。、ib、i。微分与无刷直流电机A、B、CS相相电感的乘积，得到A、B、CS相相 反电势：
阳〇3引 L。、U、L。分别为无刷直流电机A、B、CS相的相电感。
[0034] 步骤3:计算无刷直流电机永磁磁链
[0035] 对上述无刷直流电机A、B、CS相相反电势积分得到S相永磁磁链：
[0037]通过CLA服变换，将所述=相永磁磁链矢量合成，得到无刷直流电机永磁磁链：
[0039] W上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】。当然，本发明还可有其它多种实施 例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，任何熟悉本技术领域的技术人员，当可根据本 发明作出各种相应的等效改变和变形，都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种无刷直流电机永磁磁链的辨识方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤1、计算无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势； 步骤2、计算无刷直流电机A、B、C三相相反电势； 步骤3、计算无刷直流电机永磁磁链。2. 如权利要求1所述的一种无刷直流电机永磁磁链的辨识方法，其特征在于，所述步 骤1计算无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势的方法是：检测无刷直流电机A、B、C三相定 子磁链，利用下式得到无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势e^、e%:其中，I分别为无刷直流电机A、B、C三相定子磁链。3. 如权利要求2所述的一种无刷直流电机永磁磁链的辨识方法，其特征在于，所述检 测无刷直流电机A、B、C三相定子磁链的方法是：在无刷直流电机定子上，对A、B、C相绕组 各设置1个磁链传感器，利用各磁链传感器检测得到各相定子磁链。4. 如权利要求1所述的一种无刷直流电机永磁磁链的辨识方法，其特征在于，步骤2所 述的计算无刷直流电机A、B、C三相相反电势的方法是：将所述A、B、C三相扩展反电势e ea、 eeb、ee。分别减去A、B、C三相相电流i a、ib、i。的微分与无刷直流电机A、B、C三相相电感之 乘积，计算得到无刷直流电机A、B、C三相相反电势e a、eb、e。：其中，eM、eeb、e%分别为无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势，L a、Lb、L。分别为无刷直 流电机A、B、C三相相电感，ia、ib、i。分别为无刷直流电机A、B、C三相相电流。5. 如权利要求4所述的一种无刷直流电机永磁磁链的辨识方法，其特征在于：所述无 刷直流电机A、B、C三相相电流是利用电流传感器检测得到。6. 如权利要求1所述的一种无刷直流电机永磁磁链的辨识方法，其特征在于：所述步 骤3计算无刷直流电机永磁磁链的方法是，对所述无刷直流电机A、B、C三相相反电势积分 得到三相永磁磁链：通过CLARK变换，将所述三相永磁磁链矢量合成，得到永磁同步电机永磁磁链：
【专利摘要】本发明公开了一种无刷直流电机永磁磁链的辨识方法，步骤是：在无刷直流电机定子上，对三相绕组各设置1个磁链传感器，检测得到三相定子磁链，并对三相定子磁链微分，得到电机三相扩展反电势；通过电流传感器检测得到无刷直流电机三相相电流，将所述电机三相扩展反电势分别减去所述无刷直流电机三相相电流的微分与无刷直流电机三相相电感之乘积，得到无刷直流电机三相相反电势；将所述无刷直流电机三相相反电势积分得到三相永磁磁链，通过CLARK变换，将所述三相永磁磁链矢量合成，得到无刷直流电机永磁磁链。本发明的无刷直流电机永磁磁链的辨识方法，所需的电机参数少，结构简单，计算量小，辨识精度高，实时性好。
【IPC分类】H02P25/03, H02P21/14
【公开号】CN105429541
【申请号】CN201510869997
【发明人】张懿, 缪维娜
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月2日