一种电励磁同步电机参数测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电励磁同步电机参数测量方法和装置，所述电励磁同步电机参数测量方法通过变频器为同步电机提供三相变频电源，并通过与变频器连接的励磁柜为所述同步电机提供励磁电源。在电机不饱和的条件下，输出预设值的定子d轴电流和转子励磁电流，当定子d轴电流和转子励磁电流稳定后，分别获取所述变频器输出的实时线电压值、电流值、和所述同步电机的转子位置角值，通过获取多个不同预设值所对应的q轴电压uqk，以根据同步电机q轴电压方程生成转子绕组变比Naof。本申请中的技术方案通过利用电励磁同步电机调速系统中的变频器，所以不需要专门的伺服驱动器及伺服电机作为外力源，因此对试验设备要求较低，便于试验的进行。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种电励磁同步电机参数测量方法和装置，所述电励磁同步电机参数测量方法通过变频器为同步电机提供三相变频电源，并通过与变频器连接的励磁柜为所述同步电机提供励磁电源。在电机不饱和的条件下，输出预设值的定子d轴电流和转子励磁电流，当定子d轴电流和转子励磁电流稳定后，分别获取所述变频器输出的实时线电压值、电流值、和所述同步电机的转子位置角值，通过获取多个不同预设值所对应的q轴电压uqk，以根据同步电机q轴电压方程生成转子绕组变比Naof。本申请中的技术方案通过利用电励磁同步电机调速系统中的变频器，所以不需要专门的伺服驱动器及伺服电机作为外力源，因此对试验设备要求较低，便于试验的进行。【专利说明】—种电励磁同步电机参数测量方法和装置
本专利技术涉及电机领域，特别是涉及一种电励磁同步电机参数测量方法和装置。
技术介绍
同步电机广泛应用于大型轧机、矿井提升机、船舶推进等领域中。通过矢量控制或直接转矩控制等控制策略，可以实现同步电机的高性能控制，上述控制策略的控制效果直接依赖电机参数的准确性，也就是说，只有获取到同步电机精确的电机参数，才能实现对同步电机的高性能控制。虽然电机厂家一般可以提供电机参数，但是这种情况下一般提供的只是电机的设计参数，或是常规固定实验下的测试参数，无法满足在不同工况下高性能同步电机调速需求。为了获取同步电机的定转子绕组变比Natjf、不同饱和程度下的d轴电感Ld和q轴电感Lq等参数，现有专利公开了一种方法，通过专门的伺服驱动器及伺服电机作为外力源，向被测电机的定子侧施加电流，同时依靠外力旋转电机，最终通过电压响应来测量同步电机d/q轴电感Ld和Lq等参数。 专利技术人经过研究发现，由于上述电机参数的获取方法需要专门的伺服驱动器及伺服电机作为外力源，所以对试验设备要求较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供及一种电励磁同步电机参数测量方法和装置，以解决现有技术中对试验设备要求较高的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种电励磁同步电机参数测量方法，包括:在测量定转子绕组变比参数时，包括步骤:SI 1、SI 1、通过变频器为所述同步电机提供三相变频电源，驱动所述同步电机至额定转速，并通过与所述变频器连接的励磁柜为所述同步电机提供励磁电源；S12、预设N(N ^ 3)组包括定子d轴电流值id和转子励磁电流值if的预设输出值(idk, ifk)，k = 1，2…N ;在电机不饱和的条件下，输出其中一组所述预设输出值的定子d轴电流和转子励磁电流；S13、当定子d轴电流和转子励磁电流稳定后，分别提取实时线电压值Uab、ub。和电流值ia、ib，通过傅里叶变换获得实时电压值和电流值中的基波分量，并分别将所述Uab和所述Ub。从线电压转换为相电压Ua和Ub ;S14、根据转子位置角值Θ r，将所述相电压udP Ub,以及相电流ia、ib转换到d/q坐标系下的ud、uq和id、，获取与所述预设输出值对应的q轴电压Uqk ；S15、更新所述预设输出值，重复步骤S12到步骤S14，获取每组所述预设输出值所对应的q轴电压Uqk;S16、将N个Uqk分别带入q轴电压方程，根据由N个所述q轴电压方程构成的求解方程组获取定转子绕组变比Natjf。优选的，在本专利技术实施例中，在测量定转子绕组变比参数后，还包括:在测量同步电机d轴电感参数时,包括步骤:S21、在0.2至1.5倍励磁电流if范围内，预设多个励磁电流设定值；通过变频器为所述同步电机提供三相变频电源，使d轴电流为0，驱动所述同步电机至预设转速；为所述同步电机提供一个所述励磁电流设定值的励磁电流；S22、当定子d轴电流和转子励磁电流稳定后，分别提取所述实时线电压值uab、ub。和电流值ia、ib，通过傅里叶变换获得实时电压值和电流值中的基波分量，并分别将所述电压Uab、Ubc从线电压转换为相电压Ua和Ub ;S23、将相电压ua、ub和相电流ia、ib转换到d/q坐标系下的ud、Uq和id、iq;根据所述定转子绕组变比Natjf和公式(4)，获取所述励磁电流设定值对应的d轴电枢反应电感Lad ；所述公式⑷包括:【权利要求】1.一种电励磁同步电机参数测量方法，其特征在于，包括: 在测量定转子绕组变比参数时，包括步骤: S11、通过变频器为所述同步电机提供三相变频电源，驱动所述同步电机至额定转速，并通过与所述变频器连接的励磁柜为所述同步电机提供励磁电源； S12、预设N(N^ 3)组包括定子d轴电流值id和转子励磁电流值if的预设输出值(idk, ifk)，k = 1，2…N;在电机不饱和的条件下，输出其中一组所述预设输出值的定子d轴电流和转子励磁电流； S13、当定子d轴电流和转子励磁电流稳定后，分别提取实时线电压值uab、ub。和电流值ia、ib，通过傅里叶变换获得实时电压值和电流值中的基波分量，并分别将所述Uab和所述ub。从线电压转换为相电压Ua和Ub ； S14、根据转子位置角值0^将所述相电压1和％，以及相电流1、ib转换到d/q坐标系下的ud、uq和id、i,，获取与所述预设输出值对应的q轴电压Uqk ； S15、更新所述预设输出值，重复步骤S12到步骤S14，获取每组所述预设输出值所对应的q轴电压Uqk ； Siejf N个Uqk分别带入q轴电压方程，根据由N个所述q轴电压方程构成的求解方程组获取定转子绕组变比Natjf。2.根据权利要求1所述电励磁同步电机参数测量方法，其特征在于，在测量定转子绕组变比参数后，还包括: 在测量同步电机d轴电感参数时,包括步骤: S21、在0.2至1.5倍励磁电流if范围内，预设多个励磁电流设定值；通过变频器为所述同步电机提供三相变频电源，使d轴电流为O，驱动所述同步电机至预设转速；为所述同步电机提供一个所述励磁电流设定值的励磁电流； S22、当定子d轴电流和转子励磁电流稳定后，分别提取所述实时线电压值uab、Ubc和电流值ia、ib，通过傅里叶变换获得实时电压值和电流值中的基波分量，并分别将所述电压Uab> Ubc从线电压转换为相电压Ua和Ub ; S23、将相电压ua、ub和相电流ia、ib转换到d/q坐标系下的ud、uq和id、iq;根据所述定转子绕组变比Natjf和公式(4)，获取所述励磁电流设定值对应的d轴电枢反应电感Lad ； 所述公式(4)包括: 3.根据权利要求1所述电励磁同步电机参数测量方法，其特征在于，还包括: 在测量同步电机q轴电感参数时，包括步骤:S31、在空载状态下，通过变频器为所述同步电机提供三相变频电源，设定d轴电流id=O,励磁电流if为一半额定值； S32、在O至2倍额定值的q轴电流i,范围内，预设多个q轴电流设定值； S33、为所述同步电机提供一个所述q轴电流设定值的q轴电流；在将所述同步电机匀加速到额定转速时，控制变频器减速停机； S34、分别获取同步电机在1/2额定转速和额定转速时的线电压值Uab和ub。、电流值ia和ib，以及转子位置角值Θ r ； S35、分别将所述Uab和所述ub。从线电压转换为相电压Ua和Ub;将相电压ua、ub和相电流ia、ib转换到d/q坐标系下的ud、U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电励磁同步电机参数测量方法，其特征在于，包括：在测量定转子绕组变比参数时，包括步骤：S11、通过变频器为所述同步电机提供三相变频电源，驱动所述同步电机至额定转速，并通过与所述变频器连接的励磁柜为所述同步电机提供励磁电源；S12、预设N(N≥3)组包括定子d轴电流值id和转子励磁电流值if的预设输出值(idk,ifk)，k＝1,2…N；在电机不饱和的条件下，输出其中一组所述预设输出值的定子d轴电流和转子励磁电流；S13、当定子d轴电流和转子励磁电流稳定后，分别提取实时线电压值uab、ubc和电流值ia、ib，通过傅里叶变换获得实时电压值和电流值中的基波分量，并分别将所述uab和所述ubc从线电压转换为相电压ua和ub；S14、根据转子位置角值θr，将所述相电压ua和ub，以及相电流ia、ib转换到d/q坐标系下的ud、uq和id、iq，获取与所述预设输出值对应的q轴电压uqk；S15、更新所述预设输出值，重复步骤S12到步骤S14，获取每组所述预设输出值所对应的q轴电压uqk；S16、将N个uqk分别带入q轴电压方程，根据由N个所述q轴电压方程构成的求解方程组获取定转子绕组变比Naof。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯江华，刘可安，尚敬，许峻峰，南永辉，郑汉锋，张朝阳，何亚屏，罗凌波，
申请(专利权)人：南车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43