一种永磁同步电机伺服惯量系统辨识方法与流程

文档序号:12689740阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种永磁同步电机伺服惯量系统辨识方法,其特征在于,该辨识方法采用的辨识系统包括:

第一定子电压控制单元,其用于生成定子电压的第一控制信号;

第一功率驱动单元,其输入端与所述第一定子电压控制单元的输出端连接,所述第一功率驱动单元接收所述定子电压的第一控制信号,并输出相应大小的第一驱动电压;

第二定子电压控制单元,其用于生成定子电压的第二控制信号;

第二功率驱动单元,其输入端与所述第二定子电压控制单元的输出端连接,所述第二功率驱动单元接收所述定子电压的第二控制信号,并输出相应大小的第二驱动电压;

永磁同步电机,其电源输入端通过第一切换开关与所述第一功率驱动单元的输出端连接、通过第二切换开关与所述第二功率驱动单元的输出端连接,所述永磁同步电机的定子接收所述第一驱动电压或第二驱动电压;

转子位置传感器,其用于测量永磁同步电机的转子位置信息;

测温装置,其用于测量所述永磁同步电机定子绕组的温度;以及

记录仪器,其输入端分别与所述第一定子电压控制单元、转子位置传感器以及测温装置的输出端连接,所述记录仪器用于记录所测量数据随时间的变化过程;

基于该辨识系统的永磁同步电机伺服惯量系统辨识方法,包括以下步骤:

步骤一、将永磁同步电机转子定位于永磁同步电机A相绕组轴线位置;测温装置实时采集所述定子绕组的温度数据,并将该温度数据传送至记录仪器中,将所述温度数据从小到大划分为若干个温度区间;

步骤二、断开第一切换开关,闭合第二切换开关,采用定子电压控制单元输出三相定子电压幅值各为一正常数L的第二控制信号;

步骤三、所述第二功率驱动单元接收所述第二控制信号后输出三相电压幅值各为所述正常数L的第二驱动电压,所述永磁同步电机的定子绕组接收所述第二驱动电压,将所述定子绕组升温;

步骤四、当所述定子绕组的温度超过第j个所述温度区间的中间值时,断开所述第二切换开关,闭合所述第一切换开关,采用第一定子电压控制单元输出定子α轴电压为0、定子β轴电压为一负常数-|M|的第一控制信号,其中,j为1、2、3…;

步骤五、所述第一功率驱动单元接收所述第一控制信号后输出定子α轴电压为0、定子β轴电压为一负常数-|M|的第一驱动电压,所述永磁同步电机的定子绕组接收所述第一驱动电压,驱动转子动作,产生转子位置信息;

步骤六、采用转子位置传感器实时测量永磁同步电机的转子位置信息;

步骤七、记录仪器分别记录所述第一控制信号和所述转子位置信息随时间变化的过程,并在坐标系分别建立所述转子位置信息、定子β轴电压与时间关系的曲线图,其中,时间为横坐标,转子位置信息和定子β轴电压为纵坐标;

步骤八、在坐标系中读取转子位置信息曲线的稳态幅值C,过该稳态幅值C作平行于时间轴的直线;

步骤九、将定子β轴电压的幅值|M|除以幅值C,得到所述永磁同步电机的机电响应参数K;

步骤十、过原点对转子位置信息曲线作切线并与所述步骤八中所述的直线相交于交点S,过交点S向下作垂线与时间轴相交,垂线与时间轴的交点的坐标值为T;

步骤十一、将所述机电响应参数K和所述坐标值T相乘,得到永磁同步电机在定子绕组温度处于第j个温度区间的等效伺服惯量参数Ai,i=1、2…j;

步骤十二、回到步骤二,在第j+1个所述温度区间进行等效伺服惯量参数Ai的测量,直至将各个所述温度区间对应的等效伺服惯量参数Ai全部测量完毕。

2.根据如权利要求1所述的永磁同步电机伺服惯量系统辨识方法,其特征在于,所述第一功率驱动单元和第二功率驱动单元的额定电压大于所述永磁同步电机的额定电压。

3.根据如权利要求1所述的永磁同步电机伺服惯量系统辨识方法,其特征在于,所述第一功率驱动单元和第二功率驱动单元的额定电流大于所述永磁同步电机的额定电流。

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机伺服惯量系统辨识方法,其特征在于,所述第一切换开关和第二切换开关联锁设置,所述第一切换开关和第二切换开关在同一时刻不能同时闭合。

5.根据权利要求4所述的永磁同步电机伺服惯量系统辨识方法,其特征在于,所述测温装置设置在所述永磁同步电机的机壳上,所述测温装置为红外测温传感器,所述红外测温传感器的出光口朝向所述定子绕组。

6.根据权利要求6所述的永磁同步电机等效伺服惯量系统辨识方法,其特征在于,步骤二中所述第二定子电压控制单元输出的三相定子电压幅值L与所述永磁同步电机的额定电压幅值相等。

7.根据权利要求6所述的永磁同步电机等效伺服惯量系统辨识方法,其特征在于,步骤四中所述定子电压控制单元输出的定子β轴电压的幅值|M|与所述永磁同步电机的额定电压幅值相等。

8.根据权利要求7所述的永磁同步电机等效伺服惯量系统辨识方法,其特征在于,根据永磁同步电机的定子绕组所处的温度区间,选择在该温度下对应的所述等效伺服惯量参数Ai,根据所述等效伺服惯量参数Ai确定用于控制所述永磁同步电机运行状态的转子位置控制器的控制参数。

9.根据权利要求8所述的永磁同步电机等效伺服惯量系统辨识方法,其特征在于,所述转子位置控制器的控制参数包括比例参数、积分参数、微分参数中的至少一种。

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