专利名称：一种测量永磁同步电机参数的方法
技术领域：
本发明属于电机参数测量领域，涉及一种测量永磁同步电机参数的方法。
背景技术：
永磁同步电机(Permanentmagnet synchronous machine, PMSM)不需要励磁电流，具有结构简单、体积小、效率高、功率因数高、转动惯量低等优点。随着永磁材料磁性能的提高，在中小功率、高精度、高可靠性、宽调速范围的伺服专用装置中，永磁同步电机获得广泛的应用。无速度传感器控制、弱磁控制和损耗补偿控制等控制方法广泛应用在永磁同步驱动专用装置中。电机的电气参数对这些控制策略的控制性能影响很大。因此准确测量 永磁同步电机参数是很有必要的，其中电感参数的准确测量尤为重要。目前，永磁同步电机电感参数测量方法主要有两类1)使用LCR测试仪测量电机电感；2)脉冲电压实验法。使用LCR测试仪测电机电感时，要将定子绕组一相断开，测量另外两相之间的电感。为了得到电机交直轴电感参数值，还要将此测量得到的电感进行换算。换算公式与电机转子位置角度有关，且针对磁路不同的永磁电机，换算公式不一样，这无疑使得测量过程复杂化。脉冲电压实验法是改变电机三相绕组连接方式，在转子处于直轴和交轴时加直流脉冲电压，记录电流，再利用积分方法分别求出直轴电感和交轴电感。脉冲电压实验法测电感时，对电压幅值和作用时间的选择要准确把握。电压幅值选择太小，影响检测精度，过大可能使电流超过专用装置限幅值影响专用装置安全。作用时间过短，采样点少，获取的电流信息少，也会影响检测精度，作用时间过长，电流同样可能过大影响专用装置安全。这使得该方法的操作性不是很好。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种测量永磁同步电机参数的方法，特别在于不使用LCR测试仪和直流脉冲电压情况下利用交流电压源来测量永磁同步电机直轴和交轴电感参数。技术方案本发明的测量永磁同步电机参数方法的操作流程如下步骤步骤101 :高精度万用表测量定子三相绕组的电阻值Rs ；步骤102 :确定永磁磁链ΨΡΜ ；步骤103 :原动机拖动永磁同步电机空载运行，得到A相空载电压Usa波形以及相应的位置传感器位置读数，得出Usa最小值时对应的位置传感器信号读数，计算得出θ_=90°位置相对于永磁同步电机初始位置所增加的位置读数X，因而电机回到初始位置时，转动电机使位置传感器读数增加X，此位置是θ_=90°转子位置；位置传感器转一圈脉冲数为a，永磁同步电机极对数是ρ，则90°电角度对应的位置读数是a/(4p)，在θ_=90°转子位置处向相反方向手动旋转，使位置传感器读数减小a/(4p)，此位置是θ Diea=O。转子位直;步骤104 :永磁同步电机静止，定子绕组B相与C相并连后再与A相串联，外接已知频率f的交流电压源Us,此条件下永磁同步电机三相电流isa、isb、isc和三相线电压usab、
Usbc>usca满足下式:
权利要求
1.一种测量永磁同步电机参数的方法，其特征在于所述的方法根据永磁同步电机同步旋转dq坐标系下的电压方程测量，包括以下步骤 步骤101 :高精度万用表测量定子三相绕组的电阻值Rs; 步骤102 :确定永磁磁链ΨΡΜ ； 步骤103 :所述的原动机拖动永磁同步电机空载运行，得到A相空载电压Usa波形以及相应的位置传感器位置读数，得出Usa最小值时对应的位置传感器信号读数，计算得出Θ _=90°位置相对于永磁同步电机初始位置所增加的位置读数X，因而电机回到初始位置时，转动电机使位置传感器读数增加X，此位置是θ_=90°转子位置；所述位置传感器转一圈脉冲数为a，所述永磁同步电机极对数是p，则90°电角度对应的位置读数是a/(4p)，在θ_=90°转子位置处向相反方向手动旋转，使位置传感器读数减小a/(4p)，此位置是θ Diea=O °转子位直; 步骤104 :所述的永磁同步电机静止，定子绕组B相与C相并连后再与A相串联，外接已知频率f的交流电压源Us,此条件下永磁同步电机三相电流isa、isb、isc和三相线电压usab、 usbc> Usca满足下式:
2.根据权利要求1所述的一种测量永磁同步电机参数的方法，其特征在于所述步骤102中，所述的永磁同步电机的定子三相绕组空载，测量永磁同步电机A相空载电压Usa的幅值Um ;接收位置传感器传来的转子位置信号Θ _，计算得出电机实际电角速度cod/s ;结合所述的永磁同步电机在同步旋转dq坐标系下的电压方程、所述的永磁同步电机空载得到isd=isq=0时三相电压方程和磁链方程计算得出所述的永磁同步电机转子的永磁磁链ΨΡΜ，其中
3.根据权利要求1所述的一种测量永磁同步电机参数的方法，其特征在于所述的原动机可以是直流电机、异步电机、同步电机中的任意一种。
全文摘要
本发明公开了一种测量永磁同步电机参数的方法，属于电机参数测量领域，该测量方法通过电机A相空载反电势和电机电角速度求得永磁磁链，利用A相空载反电势的波形和位置传感器读数得出电机转子对应90°和0°电角度位置，改变定子绕组连接方式，利用交流电压、电流、频率分别求出对应的直、交轴电感。本发明使用的仪器设备均为常规仪器，所涉及的方法具有物理概念清晰、操作简便，测量精确度高等优点。
文档编号G01R27/26GK103018577SQ20121054079
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者程明, 张邦富, 王伟, 花为 申请人:东南大学