【技术实现步骤摘要】
一种高兼容性的非接触式同步电机转子励磁的建模方法
[0001]本专利技术涉及一种非接触式同步电机转子励磁的建模方法,属于车用电机控制应用
技术介绍
[0002]在国家政策的支持下,我国的新能源汽车正在蓬勃发展。作为新能源汽车的核心部件,车载电机的性能是否符合要求,显得尤为重要。电励磁同步电机作为一款常用的交流电机,其具有功率因数可调、损耗小、效率高、结构简单、可靠性高等突出优点,具有作为车载驱动电机的巨大潜力。但传统的电励磁同步电机,有着用于换向的电刷与滑环结构,而电刷和换向器摩擦会引起火花,给新能源汽车带来安全隐患。此外,有刷电机还存在着效率相对较低、噪音大、易发热,寿命短、维护难等缺点。因此,电励磁同步电机的无刷化已成为必然发展趋势。
[0003]针对这一问题,传统方法有通过附加励磁机或附加绕组来实现无刷化;采用永磁材料来实现无刷化;利用无刷电励磁与永磁体的混合励磁方式实现无刷化。总的来说,传统的无刷方案都需要增加附加绕组或附加装置,使电机结构复杂,体积增加,电机利用率降低。本专利技术利用感应型非接触能量传输技术,提出了一种非接触式同步电机转子励磁新方法。此外,对于非接触式同步电机转子励磁系统各功能模块之间兼容度差,可移植性低等问题,本专利技术提出了一种具有高兼容性的初值修正的递推最小二乘辨识建模方法。
[0004]国内相同
公开的专利申请有:名称是“一种同步电机转子励磁方法及装置”,申请号:CN107104613 A,该专利申请采用谐振式无线电能传输方式将直流或交流电源的电能以非 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非接触式同步电机转子励磁的建模方法,其特征在于,包括以下步骤:构建感应型非接触式同步电机转子励磁系统(10),形成感应型非接触式同步电机转子励磁系统的辨识模型;建立递推最小二乘法辨识模型,最后实现对初值为估计值的递推最小二乘法辨识建模。2.根据权利要求1所述的一种非接触式同步电机转子励磁的建模方法,其特征在于,构建感应型非接触式同步电机转子励磁系统(10)的具体过程为:将高频逆变模块(12)、一次侧补偿模块(13)、PWM调制模块(14)、松耦合变压器(15)、二次侧补偿模块(16)、整流滤波模块(17)和转子励磁控制模块(18)依次相连,作为一个整体组成感应型非接触式同步电机转子励磁系统(10);该系统以直流电源(11)输出的直流电压U
dc
和PWM控制调制模块(14)的PWM控制信号d(t)为输入,以转子励磁电压y(t)为输出;其中,高频逆变模块(12)、一次侧补偿模块(13)、PWM调制模块(14)和松耦合变压器(15)的一次侧线圈安装在同步电机的定子上;松耦合变压器(15)的二次侧绕组、二次侧补偿模块(16)、整流滤波模块(17)和转子励磁控制模块(18)安装在同步电机转子上。3.根据权利要求2所述的一种非接触式同步电机转子励磁的建模方法,其特征在于,所述松耦合变压器(15)由变压器一次侧线圈和二次侧线圈组成,两者相互分离,并通过电磁感应耦合关系实现能量的传输;一次侧补偿模块(13)用于降低一次侧电源模块的伏安容量,提高系统的功率因数;二次侧补偿模块(16)用于提高系统向负载传输功率的能力,去除二次侧绕组漏感的影响。4.根据权利要求2所述的一种非接触式同步电机转子励磁的建模方法,其特征在于,高频逆变模块(12)将直流电源(11)输出的直流电U
dc
转换为指定频率的高频交流电U
ac
。5.根据权利要求2所述的一种非接触式同步电机转子励磁的建模方法,其特征在于,整流滤波模块(17)将高频交流电I
’
ac
转换成直流电I
’
dc
,再通过转子励磁控制模块(18)实现对转子绕组的励磁。6.根据权利要求1所述的一种非接触式同步电机转子励磁的建模方法,其特征在于,感应型非接触式同步电机转子励磁系统的辨识模型中,根据输入信号d(t)和输出信号y(t),得出系统的传递函数G(s);将感应型非接触式同步电机转子励磁系统(10)看作为一个黑箱模型,增添测量模块(21)对同步电机转子励磁系统(10)的输入信号d(t)测量,得到包含了噪声r1的输入测量信号d
’
(t);同理,增添测量模块(22)对同步电机转子励磁系统(10)的输出信号y(t)测量,得到包含了噪声r2的输出测量信号y
’
(t),辨识模块(23)根据输入输出的测量数据,得到同步电机转子励磁系统(10)的传递函数G(s);其中,输入信号d(t)的占空比为常数D,用阶跃信号Dε(t)表示,输出信号y(t)为阶跃响应信号。7.根据权利要求1所述的一种非接触式同步电机转子励磁的建模方法,其特征在于,建立递推最小二乘法辨识模型的具体过程为:首先建立感应型非接触式同步电机转子励磁系统(10)的差分方程如下:其中,k=1,2.3
…
,y(k)为系统离散化输出,u(k)为系统离散化输入,ξ(k)为系统白噪声,令其为均值等于零的高斯白噪声,a
i
、b
j
分别为差分系数;
定义:数据矩阵待估参数矩阵θ
...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔡峰,李可,孙晓东,陈龙,周剑,邬江陵,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:
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