永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统与测量方法
【专利摘要】本发明涉及一种永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统，由整车控制单元、电机控制单元、逆变器和永磁同步电机组成；其在线测量方法，包括以下步骤：系统上电进行初始化；读取电机定子温度；以读取的电机定子温度进行查表，获得永磁体初始磁链；判断主动短路指令；判断电机转速是否超过拐点转速ωg；实施主动短路；检测任意两相电流、转子位置，计算相电流幅值及电机转速；再由其对永磁体磁链查表，获得不同永磁体磁链数值下相电流幅值、转速对永磁体磁链关系曲线。本发明测量不依赖如定子电阻、直交轴电感及直交轴电压等电机本体参数，不需要额外硬件电路和软件算法，只需实施主动短路控制，与永磁同步电机控制兼容，方法简单、可靠。
【专利说明】
永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统与测量方法
技术领域
[0001 ]本发明属于电机驱动控制技术领域，具体涉及一种永磁同步电机永磁体磁链在线 测量系统与测量方法。
【背景技术】
[0002] 新能源汽车是由多个动力源驱动整车，其中，动力源包括电机和发动机等。一般情 况下，电机可以和发动机同时驱动或者单独驱动完成各种整车工作模式。永磁同步电机因 具备高效率、高功率密度和高转矩密度而成为车用电机的主流。多数车用永磁同步电机的 工作环境温度是在-40°c到150°C之间，在该温度范围内，永磁体的特性变化可达20%以上。 随着温度的升高，磁性能逐步降低，超过居里温度将造成永磁体材料失磁。因此，为了最大 限度的利用永磁同步电机的输出能力同时保证工作是在安全区内进行的，必须对永磁体磁 链进行直接或者间接的测量。
[0003] CN 104052365A公开了一种《永磁同步电机永磁体磁链在线辨识方法》，其提出基 于永磁同步电机的动态方程直接测量解得永磁体磁链。这种在线辨识方法要依赖准确的电 机本体参数，如直交轴电感L d、Lq、定子电阻匕，然而这些参数本身是非线性的，而且与电机 直交轴电流id和iq以及定子温度密切相关，参数本身难以测量。另外，该专利直接使用4轴 解耦控制模块输出电压U d和Uq带入到动态方程，并未考虑逆变器的导通压降和死区影响，实 际上，即使很小的U d和Uq偏差都将对磁链测量造成很大误差，因此这种方法很难保证测量精 度。
[0004] CN 102243111A公开了一种《永磁电机转子温度测量装置及测量方法》，通过转子 温度可以间接测量永磁体磁链，该装置包括热敏电阻、滑环、两组电刷和数据处理器，热敏 电阻固定并紧贴于转子铁芯的永磁体上，两组电刷分别固定于永磁电机内壁上，滑环套固 定于电机转轴上。滑环包括相互绝缘的两个半环部分，两个半环部分分别电路连接热敏电 阻的两端，且分别与两组电刷中的一组紧密接触，两组电刷均分别连接数据处理器。该专利 利用电刷形式采集转子温度，因此需要对电机进行定制，适用于试验室测量而不适用于车 用产品电机的实时、在线测量。
[0005] CN101936785A公开了《一种电机转子无线测温系统》，包括多个铂电阻温度传感 器、信号处理子模块及无线接收发模块。铂电阻温度传感器埋置于电机转子欲测温的部件， 发射子模块将数字温度电压信号调制成射频信号发射到空中，接收子模块无线接收空中的 射频信号，将射频信号进行反调制，得到模拟和数字温度信号。该专利通过在转子内埋置遥 测传感器可以测量永磁体表面温度对永磁体磁链进行间接测量，但是，车用电机一般体积 较小，对转子温度遥测传感器布置困难而且也会带来成本增加，因此，多用于试验室而很少 在车用电机上使用。
[0006] CN 102983552B公开了《一种旋转电机转子温度测量及保护方法、装置》，其电机转 子温度通过在旋转电机尾部端盖内安装一个红外温度传感器以红外非接触方式测量，然后 所述红外温度传感器将测量结果输出到电机控制器。该专利也需要对电机进行改制以便安 装红外传感器，并且需要在壳体上开观察孔便于测量，因此更适用于试验室而不适用实车 测量。
[0007] CN 104158463A公开了《一种永磁同步电机的转子温度监测方法及系统》，该方法 及系统首先获取永磁同步电机定子的a相的线电流和b相的线电流，分别作为第一线电流和 第二线电流，同时还获取定子的a相和b相之间的线电压，然后将第一线电流、第二线电流、 线电压、永磁体同步电机的电感参数、转子的永磁体的温度特性方程代入预设的转子永磁 体温度表达式，计算得到转子温度。这种方法受限于交流相电压测量的准确性，一般电压传 感器很难满足要求，需要高精度的电压传感器，另外，这种传感器还要有很好的环境适应性 (如工作温度从_40°C到125°C)，因此将增加硬件成本。
[0008] 综上所述，由于永磁体磁链的在线辨识方法依赖于永磁同步电机本体的LdUPRs 以及逆变器的导通压降及死区时间等不易测量的参数，而无线遥测技术的使用也必然引入 大量的传感器，导致成本上升、空间布置复杂，因此，研发出一种简单而可靠的永磁同步电 机永磁体磁链在线辨识系统与方法势在必行。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种永磁同步电机永磁体磁 链在线测量系统与测量方法。
[0010] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的，结合【附图说明】如下：
[0011] -种永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统，由整车控制单元1、电机控制单元2、 逆变器3和永磁同步电机4组成；
[0012] 所述整车控制单元1用于根据整车工作模式向电机控制单元2发出主动短路控制 指令；
[0013]所述电机控制单元2由永磁体磁链初始值查表模块21、CLARK和PARK变换单元22、 交流相电流幅值计算单元23、永磁体磁链查表模块24、转速检测单元25、主动短路条件判断 模块26和三相断开控制模块27组成；用于检测永磁同步电机相电流、转子位置和定子温度， 并根据整车控制单元1的指令实施主动短路控制，计算相电流幅值及电机转速，实时反馈短 路力矩；
[0014] 其中，永磁体磁链初始值查表模块21用于根据定子温度对永磁体磁链进行查表得 到永磁体磁链初始值;CLARK和PARK变换单元22用于将电流传感器3检测到的三相电流中任 意两相电流换算为直交轴电流id和i q;交流相电流幅值计算单元23用于计算交流相电流幅 值;所述永磁体磁链查表模块24用于根据转速和交流相电流幅值查表获得永磁体磁链值； 所述转速检测单元25用于根据转子转角位置计算电机转速;主动短路条件判断模块26用于 判断整车控制单元1输出的主动短路控制指令和电机转速是否超过拐点转速，并在两个条 件均成立的情况下向三相断开控制模块27发出指令;三相断开控制模块27用于执行主动短 路控制，发出脉冲宽度调制(PWM)信号指令；
[0015] 所述逆变器3包括六个开关元件31和一个电流传感器32;其用于执行主动短路操 作;其中，电流传感器32用于检测三相电流中的任意两相；
[0016] 所述永磁同步电机4,包括电机位置传感器41和定子温度传感器42;其中，电机位 置传感器41为绝对式位置传感器，其用于检测电机转子绝对位置;定子温度传感器42用于 检测电机定子温度。
[0017] 所述开关元件31为绝缘栅双极晶体管（IGBT)。
[0018] 所述电流传感器32为基于霍尔效应的非接触式电流传感器或基于利用串入相线 中电阻产生电压原理的接触式电流传感器。
[0019] 所述电机位置传感器41为旋转变压器或者绝对位置光电编码器。
[0020] 分析正弦波电流控制下的永磁同步电机时，最常用的方法就是d_q轴数学模型，它 不仅可以分析正弦波永磁同步电机的稳态运行性能，也可以用于分析电机的瞬态性能。如 果忽略相绕组的漏电感、电机铁心的饱和、电机的涡流和磁滞损耗，电机的电流为对称的三 相正弦电流，则其稳态电压方程如下：
[0021]
[0022]
[0023] 其中，Ud和uq为直交轴电压，id和iq为直交轴电流，Ld和Lq为直交轴电流，R为定子电 阻，P为电机极对数，ω为电机机械转速，1^为永磁体磁链。
[0024]通过逆变器对电机实行三相短路情况下，忽略功率模块的管压降直交轴电压Ud和 uq为零，则有，
[0025]
[0026]
[0027]
[0028] (5).
[0029] ⑷
[0030] 同时，由于直交轴电流满足如下关系：
[0031]
(7)
[0032] 其中，is为定子相电流幅值。
[0033]当转速ω趋近于无穷大时，可得，
[0034]
[0035]
[0036]
[0037]
[0038] 因此，通过试验标定出不同温度下永磁体磁链与d轴电流或者相电流幅值的一一 对应关系，在实车应用中查表即可获得永磁体磁链数值，而不用公式进行计算，因为公式中 的直交轴电感和定子电阻都是时变的无法准确测量。d轴电流(直交轴电流id和i q)可以通过 测量三相交流电流ia、ib、ic和转子位置电角度Θ，再通过CLARK和PARK变换获得，其中，CLARK 变换公式如下：
[0041 ] PARK变换公式如下：
[0039]
[0040]
[0042]
04)
[0043 ]由此，相电流幅值可以通过公式(7)获得。
[0044] -种永磁同步电机永磁体磁链在线测量方法，具体包括以下步骤：
[0045] A、对系统上电进行初始化；
[0046] B、读取永磁同步电机4的电机定子温度；
[0047] C、电机控制单元2以读取的电机定子温度进行查表，获得永磁体初始磁链；
[0048] D、再由电机控制单元2判断主动短路指令是否为1;如是，执行步骤F，否则停留在 此步骤继续判断；
[0049] E、接着判断电机转速是否超过拐点转速ω g;如是，则执行步骤F，否则返回步骤D;
[0050] F、整车控制单元1向电机控制单元2发出主动短路控制指令，逆变器3实施主动短 路；
[0051] G、电机控制单元2检测任意两相电流、转子位置，计算相电流幅值is及电机转速；
[0052] H、由步骤G计算出的相电流幅值is及转速对永磁体磁链查表，获得不同永磁体磁 链数值下相电流幅值、转速对永磁体磁链关系曲线，返回步骤D。
[0053] 步骤C中，所述电机定子温度查表获得永磁体初始磁链，温度与永磁体初始磁链的 对应关系由永磁体材料特性得出。
[0054] 步骤G中，所述相电流幅值is由公式(7)计算出，
[0055]
(7)
[0056] 其中，id和iq为直交轴电流，可以通过测量三相交流电流1"丄和转子位置电角 度Θ，再通过CLARK和PARK变换获得，其中，CLARK变换公式如下：
[0057]
[0058] (13)
[0059]
[0060] (14)
[0061 ]步骤H中，所述永磁体磁链表格为试验法获得，每个转子温度对应一个永磁体磁链 数值，在不同转子温度下，对永磁同步电机进行不同转速下稳态短路试验而获得短路电流 幅值、转速和永磁体磁链的关系。
[0062] 步骤H中，所述永磁体磁链表格为试验法获得，通过测量不同温度下的空载反电 势，然后再进行不同转速下稳态短路稳态短路试验而获得短路电流幅值、转速和永磁体磁 链的关系。
[0063] 步骤H中，所述永磁体磁链表格为仿真法获得，是根据永磁同步电机有限元仿真模 型获得不同转子温度下，短路电流幅值、转速和永磁体磁链的关系表。
[0064] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0065] 1、永磁体磁链的测量不依赖如定子电阻、直交轴电感及直交轴电压等电机本体参 数。
[0066] 2、整车控制单元根据当前的工作模式向电机控制单元发出主动短路指令，有利于 整车转矩监控和功能安全，否则，电机自行进行主动短路控制会产生很大的指令力矩，可造 成车辆的不期望的减速;更为严重的是，电机作为执行器不能自行改变工作模式或者增加 减小控制指令，电机的输出应该符合整车控制器的期望值。
[0067] 3、整车控制单元可以根据电机当前的工作模式发送主动短路指令，如电机空载、 不需要电机助力或者发电工况。在主动短路过程中，电机控制单元实时反馈短路力矩避免 产生不期望的加减速或者其他零部件损坏；也可以将短路力矩曲线存储在整车控制单元 中，整车控制单元可以直接查表或者做前馈控制。
[0068] 4、为了避免永磁体磁链测量的不连续性，整车控制可以采取定时向电机发送主动 短路指令的方法来解决;也可以在电机控制单元中存储多次测量数据，通过插值运算来估 算永磁体磁链。
[0069] 5、该方法属于永磁体磁链直接检测法，利用永磁同步电机的转矩公式可直接用于 转矩估算而不必测量或者估算转子温度，且不关注转子温度具体数值，其本质上是测永磁 体磁链，但可以通过查表或者其他方式由磁链反向运算出转子温度。
[0070] 6、该方法在检测到永磁体磁链后，可以根据具体产品的参数做退磁检测和保护功 能。
[0071] 7、该方法不需要额外硬件电路(如相电压检测电路、PWM信号重构)和软件算法，只 需实施主动短路控制，与永磁同步电机控制兼容。
【附图说明】
[0072]图1为本发明永磁同步电机永磁体磁链在线测量原理框图；
[0073] 图2为本发明永磁同步电机永磁体磁链在线测量流程图；
[0074] 图3为本发明不同温度下永磁同步电机短路电流与转速关系图。
[0075] 图中，1整车控制单元2.电机控制单元3.逆变器4.永磁同步电机21.永磁体磁 链初始值查表模块22.CLARK和PARK变换单元23.交流相电流幅值计算单元24.永磁体磁 链查表模块25.转速检测单元26.主动短路条件判断模块27.三相断开控制模块31.开 关元件32.电流传感器41.电机位置传感器42.定子温度传感器。
【具体实施方式】
[0076] 下面结合附图描述本发明的实施例，但本发明并不局限于此：
[0077]本发明通过三相主动短路对永磁同步电机永磁体磁链进行在线测量。
[0078]如图1所示，整车控制单元1用于根据整车工作模式在不需要电机工作于主动输出 力矩的情况下，如发动机单独驱动、发动机怠速和发动机制动等工况，向电机控制单元2发 出主动短路控制指令；
[0079]电机控制单元2由永磁体磁链初始值查表模块21、CLARK和PARK变换单元22、交流 相电流幅值计算单元23、永磁体磁链查表模块24、转速检测单元25、主动短路条件判断模块 26和三相断开控制模块27组成；用于检测永磁同步电机相电流、转子位置和定子温度，并根 据整车控制单元1的指令实施主动短路控制，计算相电流幅值及电机转速，实时反馈短路力 矩；
[0080]所述永磁体磁链初始值查表模块21在系统上电初始化完成后根据定子温度对永 磁体磁链进行查表获得永磁体磁链初始值;所述CLARK和PARK变换单元22用于将电流传感 器3检测到的三相电流中任意两相电流换算为直交轴电流id和i q;所述交流相电流幅值计算 单元23利用公式1计算交流相电流幅值;所述永磁体磁链查表24根据转速和交流相电流幅 值查表获得永磁体磁链值;所述转速检测单元25负责根据转子转角位置计算电机转速;所 述主动短路条件判断模块26判断整车控制单元1输出的主动短路控制指令和电机转速是否 超过拐点转速，在两个条件均成立的情况下向三相断开控制模块27发出指令;所述三相断 开控制模块27负责执行主动短路控制，发出脉冲宽度调制(PffM)信号指令；
[0081 ] 所述逆变器3包括六个开关元件31和电流传感器32;每个开关元件Ql到Q6都是绝 缘栅双极晶体管（IGBT)，在逆变器电路中，第一开关元件Q1、第三开关元件Q3和第五开关元 件Q5分别与第二开关元件Q2、第四开关元件Q4和第六开关元件Q6串联相连，开关元件Ql与 Q2之间的节点与电动机的U相端子相连;开关元件Q3与Q4之间的节点与电动机的V相端子相 连;开关元件Q5与Q6之间的节点与电动机的W相端子相连;逆变器3根据电机控制单元2的 PWM信号指令驱动内部的功率电子器件进行三相下桥臂Q2，Q4和Q6的闭合或者断开动作，或 者进行三相上桥臂Ql，Q3和Q5的闭合或者断开动作，用以实现电机三相线的短路或者断开 操作;所述电流传感器32用于检测三相电流中的任意两相，它可以是基于霍尔效应的非接 触式电流传感器，也可以是基于利用串入相线中电阻产生电压原理的接触式电流传感器； [0082] 所述永磁同步电机4包括电机位置传感器41和定子温度传感器42;电机位置传感 器41用于检测电机转子绝对位置，其为绝对式位置传感器，例如旋转变压器或者绝对位置 光电编码器;定子温度传感器42用于检测电机定子温度。
[0083]在主动短路过程中，电机控制单元2实时反馈短路力矩避免产生不期望的加减速 或者其他零部件损坏，也可以将短路力矩曲线存储在整车控制单元1中，整车控制单元1可 以直接查表或者做前馈控制。
[0084] 整车控制单元1可以采取定时向电机发送主动短路指令的方式避免永磁体磁链测 量的不连续性，也可以在电机控制单元2中存储多次测量数据，通过插值运算来估算永磁体 磁链。
[0085] 如图2所示，本实施例中永磁同步电机永磁体磁链在线测量过程如下：
[0086] -种永磁同步电机永磁体磁链在线测量方法，包括以下步骤：
[0087] A、对系统上电进行初始化；
[0088] B、读取永磁同步电机4的电机定子温度；
[0089] C、电机控制单元2以读取的电机定子温度进行查表，获得永磁体初始磁链；
[0090] D、再由电机控制单元2判断主动短路指令是否为1;如是，执行步骤F，否则停留在 此步骤继续判断；
[0091] E、接着判断电机转速是否超过拐点转速cog;如是，则执行步骤F，否则返回步骤D;
[0092] F、整车控制单元1向电机控制单元2发出主动短路控制指令，逆变器3实施主动短 路；
[0093] G、电机控制单元2检测任意两相电流、转子位置，计算相电流幅值及电机转速；
[0094] H、由步骤G计算出的相电流幅值及转速对永磁体磁链查表，获得不同永磁体磁链 数值下相电流幅值、转速对永磁体磁链关系曲线，返回步骤D。
[0095] 步骤C中，所述电机定子温度查表获得永磁体初始磁链，温度与永磁体初始磁链的 对应关系由永磁体材料特性得出。
[0096] 步骤G中，所述相电流幅值is由公式(7)计算出，
[0097]
(7)
[0098] 其中，id和iq为直交轴电流，可以通过测量三相交流电流ia、i b、ic和转子位置电角 度Θ，再通过CLARK和PARK变换获得，其中，CLARK变换公式如下：
[0099]
[0100] :⑴）
[0101]
[0102] (14)
[0103] 步骤H中，所述永磁体磁链表格为试验法获得，每个转子温度对应一个永磁体磁链 数值，在不同转子温度下，对永磁同步电机进行不同转速下稳态短路试验而获得短路电流 幅值、转速和永磁体磁链的关系。
[0104] 步骤H中，所述永磁体磁链表格为试验法获得，通过测量不同温度下的空载反电 势，然后再进行不同转速下稳态短路稳态短路试验而获得短路电流幅值、转速和永磁体磁 链的关系。
[0105] 步骤H中，所述永磁体磁链表格为仿真法获得，是根据永磁同步电机有限元仿真模 型获得不同转子温度下，短路电流幅值、转速和永磁体磁链的关系表。
[0106] 该方法在检测到永磁体磁链后，可以根据具体产品的参数做退磁检测和保护功 能。
[0107] 如图3所示，为本实施例的不同温度下永磁同步电机短路电流与转速关系图，横坐 标是速度，纵坐标是相电流幅值;随着电机转速升高，相电流幅值不断增大，当超过拐点转 速后，相电流幅值逐渐稳定；曲线1、曲线2和曲线3是不同永磁体磁链大小(或者是不同转子 温度，或者不同空载反电势幅值)下的电机转速和相电流幅值的关系；同一电机转速与曲线 1、曲线2和曲线3的交点对应的3个相电流幅值，每个相电流对应一个永磁体磁链数据，类似 的，可以形成一个以转速和相电流幅值做索引的永磁体磁链表格;在实际使用中并不限于 使用3条曲线，曲线数量根据温度范围进行设定。
[0108] 以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。
【主权项】
1. 一种永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统，其特征在于：由整车控制单元（I)、电 机控制单元(2)、逆变器(3)和永磁同步电机(4)组成； 所述整车控制单元（1)用于根据整车工作模式向电机控制单元(2)发出主动短路控制 指令； 所述电机控制单元（2)由永磁体磁链初始值查表模块（21 )、CLARK和PARK变换单元 (22)、交流相电流幅值计算单元(23)、永磁体磁链查表模块(24)、转速检测单元(25)、主动 短路条件判断模块(26)和=相断开控制模块(27)组成；用于检测永磁同步电机相电流、转 子位置和定子溫度，并根据整车控制单元(1)的指令实施主动短路控制，计算相电流幅值及 电机转速，实时反馈短路力矩； 其中，永磁体磁链初始值查表模块(21)用于根据定子溫度对永磁体磁链进行查表得到 永磁体磁链初始值;CLA服和PA服变换单元(22)用于将电流传感器(3)检测到的S相电流中 任意两相电流换算为直交轴电流id和iq;交流相电流幅值计算单元(23)用于计算交流相电 流幅值;所述永磁体磁链查表模块(24)用于根据转速和交流相电流幅值查表获得永磁体磁 链值;所述转速检测单元(25)用于根据转子转角位置计算电机转速;主动短路条件判断模 块(26)用于判断整车控制单元（1)输出的主动短路控制指令和电机转速是否超过拐点转 速，并在两个条件均成立的情况下向=相断开控制模块(27)发出指令;=相断开控制模块 (27)用于执行主动短路控制，发出脉冲宽度调制信号指令； 所述逆变器（3)包括开关元件（31)和电流传感器（32);其用于执行主动短路操作；其 中，电流传感器(32)用于检测S相电流中的任意两相； 所述永磁同步电机(4)，包括电机位置传感器(41)和定子溫度传感器(42);其中，电机 位置传感器(41)为绝对式位置传感器，其用于检测电机转子绝对位置；定子溫度传感器 (42)用于检测电机定子溫度。2. 根据权利要求1所述的一种永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统，其特征在于:所 述开关元件(31)为绝缘栅双极晶体管。3. 根据权利要求1所述的一种永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统，其特征在于:所 述电流传感器(32)为基于霍尔效应的非接触式电流传感器或基于利用串入相线中电阻产 生电压原理的接触式电流传感器。4. 根据权利要求1所述的一种永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统，其特征在于:所 述电机位置传感器(41)为旋转变压器或者绝对位置光电编码器。5. 如权利要求1所述的一种永磁同步电机永磁体磁链在线系统的测量方法，具体包括 W下步骤： A、 对系统上电进行初始化； B、 读取永磁同步电机(4)的电机定子溫度； C、 电机控制单元(2) W读取的电机定子溫度进行查表，对应获得永磁体初始磁链； D、 再由电机控制单元(2)判断主动短路指令是否为1;如是，执行步骤F，否则停留在此 步骤继续判断； E、 接着判断电机转速是否超过拐点转速COg;如是，则执行步骤F，否则返回步骤D; F、 整车控制单元（1)向电机控制单元(2)发出主动短路控制指令，逆变器(3)实施主动 短路； G、 电机控制单元(2)检测任意两相电流、转子位置，计算相电流幅值is及电机转速； H、 由步骤G计算出的相电流幅值及转速对永磁体磁链查表，获得不同永磁体磁链数值 下相电流幅值、转速对永磁体磁链关系曲线，返回步骤D。6. 根据权利要求5所述的一种永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统的测量方法，其 特征在于:步骤C中电机定子溫度与永磁体初始磁链的对应表是由永磁体材料特性得出， 与d轴电流Ld及相电流幅值is具有公式(11)所示的对应关系，具体为： 由d-q轴数学模型，忽略相绕组的漏电感、电机铁屯、的饱和、电机的满流和磁滞损耗，电 机的电流为对称的=相正弦电流，通过逆变器对电机实行=相短路情况下，忽略功率模块 的管压降直交轴电压，则有， Rid-p WLqiq = O (3) Riq+p O (；Ldid+ilV) =0 (4) 其中，id和iq为直交轴电流，Ld和Lq为直交轴电流，R为定子电阻，P为电机极对数，CO为电 机机械转速，iKi为永磁体磁链； 进一步可得：(5) (6) 耗满足如下关系： 饥 其中，is为定子相电流幅值。 当转速《趋近于无穷大时，可得， 也I^-Ldid (8) iq^O (9) is^id (10) 也I^-Ldis (11)。7. 根据权利要求5所述的一种永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统的测量方法，其 特征在于:步骤G中，所述相电流幅值is由公式(7)计算出，(7) ^^，1^。1。为直交轴电流，可^通过测量=相交流电流13、16、1。和转子位置电角度0， 再通过CLARK和PARK变换获得，其中，CLARK变换公式如下： ia=ia (12)(13) (W)O8. 根据权利要求5所述的一种永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统的测量方法，其 特征在于:步骤H中，所述永磁体磁链表格为试验法获得，每个转子溫度对应一个永磁体磁 链数值，在不同转子溫度下，对永磁同步电机进行不同转速下稳态短路试验而获得短路电 流幅值、转速和永磁体磁链的关系。9. 根据权利要求5所述的一种永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统的测量方法，其 特征在于:步骤H中，所述永磁体磁链表格为试验法获得，通过测量不同溫度下的空载反电 势，然后再进行不同转速下稳态短路稳态短路试验而获得短路电流幅值、转速和永磁体磁 链的关系。10. 根据权利要求5所述的一种永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统的测量方法，其 特征在于:步骤H中，所述永磁体磁链表格为仿真法获得，是根据永磁同步电机有限元仿真 模型获得不同转子溫度下，短路电流幅值、转速和永磁体磁链的关系表。
【文档编号】H02P21/14GK105915141SQ201610300419
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】文彦东, 赵慧超, 胡晶, 黄智昊, 刘志强
【申请人】中国第汽车股份有限公司, 中国第一汽车股份有限公司