一种电动汽车永磁同步电机的参数辨识检测装置及方法与流程

文档序号:22620944发布日期:2020-10-23 19:26阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种电动汽车永磁同步电机的参数辨识检测装置,其特征在于,包括测量柜(1),所述测量柜(1)顶部开设有安装槽(101),所述安装槽(101)内设有检测平台(2),所述检测平台(2)底部固定安装若干隔振机构(3),所述检测平台(2)通过隔振机构(3)与安装槽(101)内壁连接,所述检测平台(2)表面依次设有检测电机(4)、角速度检测器(5)、扭矩检测器(6)和陪测电机(7),所述检测电机(4)与检测平台(2)滑动连接,所述角速度检测器(5)、扭矩检测器(6)和陪测电机(7)与检测平台(2)固定连接,所述检测电机(4)的输出轴与角速度检测器(5)可拆卸连接,所述角速度检测器(5)通过轴联器(8)与扭矩检测器(6)连接,所述扭矩检测器(6)通过轴联器(8)与陪测电机(7)连接,所述测量柜(1)前侧开设有放置柜(102),所述放置柜(102)内设有测试仪(9)、工业计算机(10)和plc控制器(11),所述放置柜(102)前侧敞口处滑动安装柜门(103),所述检测平台(2)后侧的测量柜(1)前面板固定安装显示器(12)、显示仪表(13)和开关面板(14)。

2.根据权利要求1所述的电动汽车永磁同步电机的参数辨识检测装置,其特征在于,所述检测平台(2)为矩形,所述隔振机构(3)固定安装在检测平台(2)底部四角,所述隔振机构(3)包括固定座(15),所述固定座(15)底部固定安装连接杆(16),所述连接杆(16)下端贯穿u型座(17),所述u型座(17)固定安装在安装槽(101)底部,所述固定座(15)和u型座(17)之间通过第一弹簧(18)连接,所述固定座(15)两侧铰接伸缩杆(19),所述伸缩杆(19)远离固定座(15)一端与安装槽(101)侧壁铰接。

3.根据权利要求2所述的电动汽车永磁同步电机的参数辨识检测装置,其特征在于,所述伸缩杆(19)包括套筒(191),所述套筒(191)内部设有容纳腔(192),所述套筒(191)一端固定连接第一拉杆(193),所述套筒(191)另一端贯穿设有第二拉杆(194),所述第二拉杆(194)伸入容纳腔(192)一端固定安装限位块(195),所述限位块(195)和套筒(191)一端内壁通过第二弹簧(196)连接。

4.根据权利要求1所述的电动汽车永磁同步电机的参数辨识检测装置,其特征在于,所述检测电机(9)通过螺栓与活动座(20)固定连接,所述活动座(20)底部两侧固定安装滑块(21),所述滑块(21)与丝杆(22)螺纹配合,所述丝杆(22)固定安装在滑轨(23)内部,所述丝杆(22)与滑轨(23)转动连接,所述滑轨(23)固定安装在活动座(20)两侧的检测平台(2)表面,所述丝杆(22)一端固定安装转盘(24)。

5.根据权利要求1所述的,其特征在于电动汽车永磁同步电机的参数辨识检测装置,所述测试仪(9)包括电参数仪、转矩转速仪、直流电阻仪和安规测试仪,所述测试仪(9)的与检测电机(4)内的信息采集模块电连接,所述测试仪(9)与工业计算机(10)电连接,所述工业计算机(10)与plc控制器(11)电连接,所述plc控制器(11)分别与检测电机(4)和陪测电机(7)电连接。

6.一种电动汽车永磁同步电机的参数辨识检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1、测定不同定子绕组温度下的电阻阻值,通过检测电机温度作为参考,实时修改真实电机的数学模型,得到永磁同步电机定子电阻rs在线补偿;

s2、在电机稳态运行过程中通过测量d轴、q轴的电流与电压,利用稳态方程计算辨识转子磁链ψf,转子磁链的辨识计算公式如下:

公式ⅰ中:

ψf为永磁同步电机转子磁链辨识值,

ud为稳态时d轴电压,

uq为稳态时q轴电压,

f为永磁同步电机转动频率,

然后根据步骤s1中永磁同步电机定子电阻rs在线补偿的方法进行永磁同步电机转子磁链在线补偿;

s3、在电机稳态运行过程中,测量得到永磁同步电机的d轴、q轴电流与电压,结合步骤s1中得到的定子电阻rs和步骤s2中得到的转子磁链ψf,计算直轴电感ld和交轴电感lq的辨识值,直轴电感ld和交轴电感lq的辨识计算公式如下:

公式ⅱ和公式ⅲ中:

ld为直轴电感辨识值,

lq为交轴电感辨识值,

ud为稳态时d轴电压,

uq为稳态时q轴电压,

id为稳态时d轴电流,

iq为稳态时q轴电流

ω为电机转速,

ψf为永磁同步电机转子磁链辨识值,

rs为永磁同步电机定子电阻rs,

然后根据步骤s1中永磁同步电机定子电阻rs在线补偿的方法进行直轴电感ld和交轴电感lq在线补偿;

s4、采用直流定位法确定转子初始位置角θ0,然后对被测电机进行空载试验对初始位置角进行校正,初始位置角误差δθ为d轴、q轴电压比的反正切函数,

得到补偿后转子初始位置角为:

θ初始=θ0-δθ公式ⅴ,

公式ⅳ和公式ⅴ中:

θ0为转子初始位置角,

δθ为初始位置角误差,

ud为稳态时d轴电压,

uq为稳态时q轴电压,

θ初始为补偿后转子初始位置角,

然后根据步骤s1中永磁同步电机定子电阻rs在线补偿的方法进行初始位置角θ初始在线补偿。

7.根据权利要求6所述的电动汽车永磁同步电机的参数辨识检测方法,其特征在于,所述步骤s1中永磁同步电机定子电阻rs在线补偿具体步骤为:

s101、通过负载测试平台使被侧电机稳定运行至特定温度后断电,测出定子电阻阻值;

s102、多次测定,获取不同定子绕组温度下的电阻阻值;

s103、将记录的多组温度及对应的定子电阻阻值进行二阶、三阶曲线拟合,然后将拟合曲线写入控制器软件中;

s104、采用电机实际运行温度为参考值,实时修改真实电机的数学模型,从而在线补偿电机定子电阻rs。

8.根据权利要求6所述的电动汽车永磁同步电机的参数辨识检测方法,其特征在于,所述步骤s2中永磁同步电机转子磁链在线补偿具体步骤为:

s201、根据步骤s1在线补偿永磁同步电机定子电阻rs;

s202、通过检测平台使被测电机在稳定区间空载运行,测试电机d轴电压ud、q轴电压uq和电机频率f,根据公式ⅰ计算辨识永磁同步电机转子磁链ψf;

s203、在测试电机稳态运行的同时增大测试电机电机转速,间隔200-300r/min重复测定并计算辨识永磁同步电机转子磁链ψf;

s204、将记录的多组电机转速及对应的转子磁链ψf进行二阶、三阶曲线拟合,然后将拟合曲线写入控制器软件中;

s205、采用电机实际运行频率为参考值,实时修改真实电机的数学模型,从而在线补偿永磁同步电机转子磁链ψf。

9.根据权利要求6所述的电动汽车永磁同步电机的参数辨识检测方法,其特征在于,所述步骤s3中永磁同步电机直轴电感ld和交轴电感lq在线补偿的具体步骤为:

s301、根据步骤s1和步骤s2在线补偿永磁同步电机定子电阻rs和转子磁链ψf;

s302、通过检测平台使被测电机在稳定区间空载运行,测试电机d轴电压ud、q轴电压uq、d轴电流id、q轴电流iq和电机频率f,根据公式ⅱ和公式ⅲ计算辨识直轴电感ld和交轴电感lq;

s303、在测试电机稳态运行的同时增大测试电机电机转速,间隔200-300r/min重复测定并计算辨识直轴电感ld和交轴电感lq;

s304、在测试电机稳态运行的同时增大测试电机电机转矩,转矩增加范围为初始转矩的20-80%,在增加的转矩范围内多次重复测定并计算辨识直轴电感ld和交轴电感lq;

s305、将记录的多组电机转速和电机转矩对应的直轴电感ld和交轴电感lq进行二阶、三阶曲线拟合,然后将拟合曲线写入控制器软件中;

s306、采用电机实际运行转速和电机转矩为参考值,实时修改真实电机的数学模型,从而在线补偿永磁同步电机直轴电感ld和交轴电感lq。

10.根据权利要求6所述的电动汽车永磁同步电机的参数辨识检测方法,其特征在于,所述步骤s4中永磁同步电机初始位置角θ初始在线补偿的具体步骤为:

s401、根据步骤s1在线补偿永磁同步电机定子电阻rs;

s402、通过检测平台使被测电机在稳定区间空载运行,测试电机d轴电压ud、q轴电压uq和电机频率f,根据公式ⅳ和公式ⅴ计算辨识永磁同步电机初始位置角θ初始;

s403、在测试电机稳态运行的同时增大测试电机电机转速,间隔200-300r/min重复测定并计算辨识永磁同步电机初始位置角θ初始;

s404、将记录的多组电机转速及对应的初始位置角θ初始进行二阶、三阶曲线拟合,然后将拟合曲线写入控制器软件中;

s405、采用电机实际运行转速为参考值,实时修改真实电机的数学模型,从而在线补偿永磁同步电机初始位置角θ初始。


技术总结
本发明涉及永磁同步电机性能检测领域,具体的是一种电动汽车永磁同步电机的参数辨识检测装置及方法,该装置包括测量柜,测量柜顶部开设有安装槽,安装槽内设有检测平台,检测平台底部固定安装若干隔振机构,检测平台通过隔振机构与安装槽内壁连接,检测平台表面依次设有检测电机、角速度检测器、扭矩检测器和陪测电机,测量柜前侧开设有放置柜,放置柜内设有测试仪、工业计算机和PLC控制器。本发明检测装置可以有效降低检测电机工作时振动,提高电机检测数据的精确度,同时检测电机安装和拆卸方便,本发明检测方法通过稳态辨识和在线补偿的方式可以准确获取永磁同步电机的各项参数,可以满足永磁同步电机高性能、高精度的要求。

技术研发人员:程军辉
受保护的技术使用者:宣城恒创科技有限公司
技术研发日:2020.07.24
技术公布日:2020.10.23
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1