感应电机的转子电阻测量方法及测量装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种感应电机的转子电阻测量方法及测量装置，该测量方法包括以下步骤：a.在所述感应电机处于静止状态时，向所述感应电机的一测试相注入一第一电压阶跃信号；b.测量并记录所述第一电压阶跃信号初始时刻的电流值I0+；以及c.根据第一电流值Is1、第二电流值Is2和所述初始时刻的电流值I0+，计算所述感应电机的转子电阻Rr，其中所述第一电流值Is1数值上等于所述第一电压阶跃信号阶跃前的电压值对应的稳态电流值，所述第二电流值Is2数值上等于所述第一电压阶跃信号阶跃后的电压值对应的稳态电流值。本发明能够有效提高转子电阻测量结果的精度。
【专利说明】感应电机的转子电阻测量方法及测量装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种感应电机的参数测量，特别是涉及一种感应电机的转子电阻测量方法及测量装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中的一种在静止状态下辨识感应电机转子电阻的方法，主要是通过向感应电机中注入电压阶跃信号，在定子侧相电流动态变化过程中采集特定一段时间内的电流信号，然后根据公式及这段时间内电流的变化量计算出转子时间常数。然后在转子电感已知的条件下，计算出转子电阻值。
[0003]以上方法需知晓电感，而且是基于电流采集过程中转子时间常数维持不变的假设条件为前提的，但实际过程中励磁回路电感随励磁电流大小不同而变化，因而在整个测量过程中转子时间常数并不为恒值，且计算公式的推导过程中有较多假设条件，所以根据上述方法得到的转子时间常数仅为近似值，只能用于对转子时间常数精度要求不高的场合。
[0004]现有静止状态下辨识感应电机转子电阻参数的方法存在计算过程复杂且推导过程中有过多近似，导致辨识结果精度差等问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提出一种感应电机的转子电阻测量方法及测量装置，以有效提高测量结果的精度。
[0006]为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种感应电机的转子电阻测量方法，包括以下步骤:在所述感应电机处于静止状态时，向所述感应电机的一测试相注入一第一电压阶跃信号；b.测量并记录所述第一电压阶跃信号初始时刻的电流值I& ;以及c.根据第一电流值Isl、第二电流值Is2和所述初始时刻的电流值Ici+,计算所述感应电机的转子电阻艮，其中所述第一电流值Isl数值上等于所述第一电压阶跃信号阶跃前的电压值对应的稳态电流值，所述第二电流值Is2数值上等于所述第一电压阶跃信号阶跃后的电压值对应的稳态电流值。
[0007]优选地，所述初始时刻的电流值L+为Itl < t < 10+3IS范围内任意时刻的电流值，其中Ttl为所述第一电压阶跃信号的电压发生阶跃变化的时刻，ζ为漏电感，Lm为互感，Rs为定子电阻。
[0008]优选地，在所述第一电压阶跃信号阶跃前、后分别测量并记录所述第一电流值Isl和第二电流值Is2，其中第一电流值Isl为所述第一电压阶跃信号阶跃前的电压值对应的稳态电流值，第二电流值Is2为所述第一电压阶跃信号阶跃后的电压值对应的稳态电流值。
[0009]优选地，还包括在步骤a之前的如下步骤:d.向所述感应电机的所述测试相注入一第二信号；记录所述第二信号在第一时刻的电压值和所述第一电流值Isl ;以及记录所述第二信号在第二时刻的电压值和所述第二电流值Is2，其中，所述第一时刻的电压值数值上等于所述第一电压阶跃信号阶跃前的电压值，所述第二时刻的电压值数值上等于所述第一电压阶跃信号阶跃后的电压值。
[0010]优选地，所述第二信号为一电压信号，所述第一电流值Isl为所述第一时刻的电压值对应的电流值，所述第二电流值Is2为所述第二时刻的电压值对应的电流值。
[0011]优选地，所述电压信号为一第二电压阶跃信号，所述第一时刻的电压值为所述第二电压阶跃信号阶跃前的电压值，所述第二时刻的电压值为所述第二电压阶跃信号阶跃后的电压值。
[0012]优选地，所述第二信号为一电流信号，所述第一时刻的电压值为所述第一电流值Isl对应的电压值，所述第二时刻的电压值为所述第二电流值Is2对应的电压值。
[0013]优选地，所述电流信号为一电流阶跃信号，所述第一电流值Isl为所述电流阶跃信号阶跃前的电流值，所述第二电流值Is2为所述电流阶跃信号阶跃后的电流值。
[0014]优选地，所述第二电流值Is2为所述第一电压阶跃信号发生阶跃变化时刻起大于
或等于3IS时刻的电流值，
【权利要求】
1.一种感应电机的转子电阻测量方法，其特征在于，包括以下步骤: a.在所述感应电机处于静止状态时，向所述感应电机的一测试相注入一第一电压阶跃信号; b.测量并记录所述第一电压阶跃信号初始时刻的电流值Itl+;以及 c.根据第一电流值Isl、第二电流值Is2和所述初始时刻的电流值Id+，计算所述感应电机的转子电阻I，其中所述第一电流值Isl数值上等于所述第一电压阶跃信号阶跃前的电压值对应的稳态电流值，所述第二电流值Is2数值上等于所述第一电压阶跃信号阶跃后的电压值对应的稳态电流值。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述初始时刻的电流值Itl+SKt<T0+3TS范围内任意时刻的电流值，其中Ttl为所述第一电压阶跃信号的电压发生阶跃变化的时刻，= hm^a ,L0为漏电感，Lm为互感，Rs为定子电阻。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，在所述第一电压阶跃信号阶跃前、后分别测量并记录所述第一电流值Isl和第二电流值Is2，其中所述第一电流值Isl为所述第一电压阶跃信号阶跃前的电压值对应的稳态电流值，所述第二电流值Is2为所述第一电压阶跃信号阶跃后的电压值对应的稳态电流值。
4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，还包括在步骤a之前的如下步骤: d.向所述感应电机的所述测试相注入一第二信号； 记录所述第二信号在第一时刻的电压值`和所述第一电流值Isl ;以及 记录所述第二信号在第二时刻的电压值和所述第二电流值Is2， 其中，所述第一时刻的电压值数值上等于所述第一电压阶跃信号阶跃前的电压值，所述第二时刻的电压值数值上等于所述第一电压阶跃信号阶跃后的电压值。
5.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于，所述第二信号为一电压信号，所述第一电流值Isl为所述第一时刻的电压值对应的电流值，所述第二电流值Is2为所述第二时刻的电压值对应的电流值。
6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述电压信号为一第二电压阶跃信号，所述第一时刻的电压值为所述第二电压阶跃信号阶跃前的电压值，所述第二时刻的电压值为所述第二电压阶跃信号阶跃后的电压值。
7.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于，所述第二信号为一电流信号，所述第一时刻的电压值为所述第一电流值Isl对应的电压值，所述第二时刻的电压值为所述第二电流值Is2对应的电压值。
8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，所述电流信号为一电流阶跃信号，所述第一电流值Isl为所述电流阶跃信号阶跃前的电流值，所述第二电流值Is2为所述电流阶跃信号阶跃后的电流值。
9.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述第二电流值Is2为所述第一电压阶跃信号发生阶跃变化时刻起大于或等于3TS时刻的电流值，为漏电感，Lm为互感，Rs为定子电阻。
10.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，所述第二电流值Is2为所述第二电压阶跃信号发生阶跃变化时刻起大于或等于3TS的时刻的电流值，?；为漏电感，Lm为互感，Rs为定子电阻。
11.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述第一电流值Isl和所述第二电流值Is2均小于或等于2ΙΝ，所述In为所述感应电机的额定电流。
12.根据上述权利要求1-11中任一项所述的测量方法，其特征在于，根据公式K - K来计算所述转子电阻Ry其中Rs为定子电阻。
^04-
13.根据权利要求12所述的测量方法，其特征在于，所述第一电压阶跃信号为一正阶跃信号。
14.根据权利要求13所述的测量方法，其特征在于，所述第一电压阶跃信号阶跃前的电压幅值或阶跃后的电压幅值为O。
15.根据权利要求13所述的测量方法，其特征在于，所述第一电压阶跃信号阶跃前的电压幅值为负，阶跃后的电压幅值为正。
16.根据权利要求12所述的测量方法，其特征在于，所述第一电压阶跃信号为一负阶跃信号。
17.根据权利要求16所述的测量方法，其特征在于，所述第一电压阶跃信号阶跃前的电压幅值或阶跃后的电压幅值为O。`
18.根据权利要求16所述的测量方法，其特征在于，所述第一电压阶跃信号阶跃前的电压幅值为正，阶跃后的电压幅值为负。
19.根据权利要求12所述的测量方法，其特征在于，所述第一电压阶跃信号为一多段电压阶跃信号。
20.根据权利要求12所述的测量方法，其特征在于，所述感应电机为三相感应电机。
21.根据权利要求20所述的测量方法，其特征在于，还包括控制所述三相感应电机静止的步骤: 将输入到所述三相感应电机的所述测试相上的电压设为其他两相上电压的两倍且与其他两相上的电压方向相反，或者将输入到所述三相感应电机的所述测试相的电压设为与其他两相中的一相的电压大小相等且方向相反，而其他两相中的另一相无电压，从而使所述感应电机处于静止状态。
22.根据权利要求20所述的测量方法，其特征在于，还包括控制所述三相感应电机静止的步骤: 将输入到所述测试相上的电流设为其他两相电流的两倍且与其他两相上的电流方向相反，或者将输入到所述感应电机的一测试相的电流设为与其他两相中的一相的电流大小相等且方向相反，而其他两相中的另一相无电流，从而使所述感应电机处于静止状态。
23.—种感应电机的转子电阻测量装置，其特征在于，包括: 一功率变换单元，耦接于所述感应电机； 一控制单元，在所述感应电机处于静止状态下，经由所述功率变换单元向所述感应电机的一测试相注入第一电压阶跃信号； 其中，所述控制单元包括一转子电阻计算单元，所述转子电阻计算单元接收并记录所述第一电压阶跃信号初始时刻的电流值Ici+,并根据第一电流值Isl、第二电流值Is2和所述初始时刻的电流值Itl+来计算所述感应电机的转子电阻Rp其中所述第一电流值Isl数值上等于所述第一电压阶跃信号阶跃前的电压值对应的稳态电流值，所述第二电流值Is2数值上等于所述第一电压阶跃信号阶跃后的电压值对应的稳态电流值。
24.根据权利要求23所述的测量装置，其特征在于，所述初始时刻的电流值Itl+为Ttl<t < T0+3TS范围内任意时刻的电流值，其中Ttl为所述第一电压阶跃信号的电压发生阶跃变化的时刻，
25.根据权利要求23所述的测量装置，其特征在于，在所述第一电压阶跃信号阶跃前、后分别测量并记录所述第一电流值Isl和第二电流值Is2，所述转子电阻计算单元接收并记录所述第一电流值Isl和第二电流值Is2，其中第一电流值Isl为所述第一电压阶跃信号阶跃前的电压值对应的稳态电流值，第二电流值Is2为所述第一电压阶跃信号阶跃后的电压值对应的稳态电流值，所述第二电流值Is2为所述第一电压阶跃信号发生阶跃变化时刻起大于或等于3TS时刻的电流值，
26.根据权利要求23所述的测量装置，其特征在于，根据公式
27.根据权利要求23所述的测量装置，其特征在于，所述功率变换单元包括一电压型变换器； 所述感应电机为三相感应电机，所述转子电阻计算单元接收并记录所述感应电机的所述测试相上测得的电流值。
28.根据权利要求23所述的测量装置，其特征在于，所述功率变换单元包括一电流型变换器； 所述感应电机为三相感应电机，所述控制单元还包括一电流调节器，所述转子电阻计算单元接收并记录所述电流调节器输出的电流值。
29.根据权利要求27所述的测量装置，其特征在于，所述控制单元将输入到所述感应电机的所述测试相上的电压设为其他两相上电压的两倍且与其他两相上的电压方向相反，或者所述控制单元将输入到所述感应电机的所述测试相的电压设为与其他两相中的一相的电压大小相等且方向相反，而其他两相中的另一相无电压，从而使所述感应电机处于静止状态。
30.根据权利要求28所述的测量装置，其特征在于，所述控制单元将输入到所述测试相上的电流设为其他两相电流的两倍且与其他两相上的电流方向相反，或者所述控制单元将输入到所述感应电机的所述测试相的电流设为与其他两相中的一相的电流大小相等且方向相反，而其他两相中的另一相无电流，从而使所述感应电机处于静止状态。
【文档编号】G01R27/14GK103869172SQ201210529513
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月10日 优先权日:2012年12月10日
【发明者】高志光, 陆城 申请人:台达电子企业管理（上海）有限公司