一种永磁同步电机电磁转矩的辨识方法技术

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机电磁转矩的辨识方法，步骤是：将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，使永磁同步电机中性点的电压为0；通过三相全桥逆变器导通过程和续流过程功率管及续流二极管的通断状态，确定永磁同步电机端电压，用所述端电压减去所述中性点的电压，得到永磁同步电机相电压；采用所述相电压以及通过电流传感器检测得到的永磁同步电机相电流，根据永磁同步电机相电压平衡方程，计算得到永磁同步电机三相相反电势；采用所述三相相反电势、三相相电流以及通过角速度传感器检测得到的永磁同步电机角速度，计算得到永磁同步电机电磁转矩。本发明专利技术所需的电机参数少，结构简单，计算量小，辨识精度高，实时性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种永磁同步电机，尤其设及一种永磁同步电机电磁转矩的辨识方 法，属于永磁同步电机控制领域。
技术介绍
永磁同步电机具有结构简单、功率密度高、控制简单等诸多优点。近年来，永磁同 步电机在高性能调速系统和伺服控制系统等工业领域中得到了日益广泛的应用。 永磁同步电机闭环控制中，电磁转矩的辨识对于电机的稳定运行具有重要的影 响。若电磁转矩辨识不准，将导致永磁同步电机定子电流波形崎变、转矩输出异常，严重时 会使永磁同步电机不能正常运行。目前，公知的现有技术，一是采用电机电流来代替电磁转 矩的大小，但运种方法在电机反电势与理想正弦波相差较大的情况下难W适用；另一种方 法是利用扭矩传感器直接检测电磁转矩，但运种方法软硬件成本较高，且会占据较大的空 间，难W在实际中推广应用。 因此，现有技术的电磁转矩辨识效果与实际值差别较大，难W满足永磁同步电机 闭环控制要求。如何实时准确辨识永磁同步电机电磁转矩，是现有技术有待解决的问题。
技术实现思路
阳〇化]本专利技术的目的是为了解决永磁同步电机闭环控制中电机电磁转矩难W实时准确 辨识的问题，而提出。 为了达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案是： ，包括如下步骤： (1)将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，从而永磁同步电机中性点的 电压为0 ; 似确定永磁同步电机A、B、CS相端电压和相电压； 做检测永磁同步电机4、6、(：立相相电流，结合前述相电压，计算永磁同步电机A、 B、CS相相反电势； W11] (4)计算永磁同步电机电磁转矩。 上述所述步骤（2)中，永磁同步电机A、B、C=相端电压的确定方法是：首先判断= 相全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程，当工作在导通过程，永磁同步电机A、B、C= 相端电压通过功率管的状态确定：若某相的上桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流 电压源幅值的1/2、极性为正，若某相的下桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压 源幅值的1/2、极性为负；当工作在续流过程，永磁同步电机A、B、C=相端电压通过续流二 极管的状态确定：若某相的上桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值 的1/2、极性为正，若某相的下桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值 的1/2、极性为负。 上述所述判断=相全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程的方法是：检测=相 全桥逆变器功率管是否全部关断，当S相全桥逆变器功率管不是全部关断时，则表明S相 全桥逆变器处于导通过程；当S相全桥逆变器功率管全部关断，则表明S相全桥逆变器处 于续流过程。 上述所述步骤似中，永磁同步电机A、B、CS相相电压的确定方法是：将永磁同 步电机A、B、CS相端电压减去中性点的电压，得到永磁同步电机相电压，由于中性点的电 压为0，故相电压与端电压相同。 上述所述步骤（3)的详细内容是：利用电流传感器检测永磁同步电机A、B、C=相 相电流ig、ib、i。，再结合步骤似中的4、8、0;相相电压U3、Ub、u。，根据下式永磁同步电机 相电压平衡方程，计算得到永磁同步电机S相相反电势e。、6b、e。： 其中，R。、Rb、Re分别为永磁同步电机A、B、CS相相电阻，La、Lb、Lc分别为永磁同步 电机A、B、CS相相电感。 上述步骤（4)所述计算永磁同步电机电磁转矩的方法是，采用上述永磁同步电机 A、B、C立相相反电势e。、6b、6。，立相相电流i。、ib、及通过角速度传感器检测得到的永 磁同步电机角速度《，计算得到永磁同步电机电磁转矩Lm: 本专利技术所需的电机参数少，结构简单，计算量小，辨识精度高，实时性好。【附图说明】 图1为流程图。【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图，对本专利技术进 行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于 限定本专利技术。[002引如图1所示，本专利技术的，包括下列步骤： 步骤1 :将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地 将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，则永磁同步电机中性点的电压错 位为0。 步骤2 :确定永磁同步电机A、B、CS相端电压和相电压 永磁同步电机A、B、C=相端电压的确定方法是：首先判断=相全桥逆变器工作在 导通过程还是续流过程，当工作在导通过程，永磁同步电机A、B、C=相端电压通过功率管 的状态确定：若某相的上桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极 性为正，若某相的下桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为 负；当工作在续流过程，永磁同步电机A、B、C=相端电压通过续流二极管的状态确定：若某 相的上桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为正，若某 相的下桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为负。 判断=相全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程的方法是：检测=相全桥逆变 器功率管是否全部关断，当S相全桥逆变器功率管不是全部关断时，则表明S相全桥逆变 器处于导通过程；当S相全桥逆变器功率管全部关断，则表明S相全桥逆变器处于续流过 程。 上述所述永磁同步电机A、B、CS相相电压的确定方法是：将永磁同步电机A、B、C =相端电压减去中性点的电压，得到永磁同步电机相电压，由于中性点的电压为0,故相电 压与端电压相同。 步骤3 :检测永磁同步电机A、B、C立相相电流，结合前述相电压，计算永磁同步电 机A、B、CS相相反电势 采用上述永磁同步电机A、B、CS相相电压U。、Ub、UcW及通过电流传感器检测得 到的A、B、CS相相电流i。、ib、i。，根据永磁同步电机相电压平衡方程，计算得到A、B、CS 相相反电势e。、6b、e。：阳03引 R。、Rb、R。分别为永磁同步电机A、B、CS相的相电阻，L。、Lb、L。分别为永磁同步电 机A、B、CS相的相电感。 步骤4 :计算永磁同步电机电磁转矩 采用上述永磁同步电机A、B、CS相相反电势ea、eb、6c，S相相电流ia、ib、icW及通 过角速度传感器检测得到的永磁同步电机角速度《，计算得到永磁同步电机电磁转矩Lm: W上实施例仅为说明本专利技术的技术思想，不能W此限定本专利技术的保护范围，凡是 按照本专利技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本专利技术保护范围 之内。【主权项】1. ，其特征在于包括如下步骤： (1) 将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，从而永磁同步电机中性点的电压 为0 ; (2) 确定永磁同步电机Α、Β、ΟΞ相端电压和相电压； (3) 检测永磁同步电机Α、Β、CΞ相相电流，结合前述相电压，计算永磁同步电机Α、Β、C Ξ相相反电势； (4) 计算永磁同步电机电磁转矩。2. 如权利要求1所述的，其特征在于：所述步 骤（2)中，永磁同步电机Α、Β、ΟΞ相端电压的确定方法是：首先判断Ξ相全桥逆变器工作 在导通过程还是续流过程，当工作在导通过程，永磁同步电机Α、Β、ΟΞ相端电压通过功率 管的状态确定：若某相的上桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、 极性为正，若某相的下桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性 为负；当工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机电磁转矩的辨识方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，从而永磁同步电机中性点的电压为0；(2)确定永磁同步电机A、B、C三相端电压和相电压；(3)检测永磁同步电机A、B、C三相相电流，结合前述相电压，计算永磁同步电机A、B、C三相相反电势；(4)计算永磁同步电机电磁转矩。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏海峰，韦汉培，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32