电机的参数计算装置、参数计算方法和电机装置制造方法及图纸

本申请实施例提供一种电机的参数计算装置、方法和电机装置，该参数计算装置包括：q轴电感计算单元，其根据电机的转子在第一固定位置的情况下电机的三相绕组端子中全部的绕组端子之间被施加第一单相交流电压时流过三相绕组的电流，以及第一单相交流电压，计算电机的q轴阻抗，并根据q轴阻抗计算电机的q轴电感；d轴电感计算单元，其根据电机的转子在第二固定位置的情况下电机的三相绕组端子中的两相绕组端子之间被施加第二单相交流电压时流过两相绕组的电流，以及第二单相交流电压，计算电机的d轴阻抗，并根据d轴阻抗计算电机的d轴电感。本实施例能够以高精度计算电机的d轴电感和q轴电感。

Parameter calculation device, method and device of motor

【技术实现步骤摘要】
电机的参数计算装置、参数计算方法和电机装置
本专利技术涉及机电控制领域，尤其涉及一种电机的参数计算装置、参数计算方法和电机装置。
技术介绍
当对电机进行矢量控制时，需要事先掌握电机的参数。尤其是，在难以设置用于检测转子位置的传感器的情况下，或者为了降低成本而不设置传感器的情况下，为了进行无位置传感器控制，电机的参数需要具有非常高的精度。在专利文献1中，提供了一种针对永磁(PM)电机的参数计算方法，在该方法中，使电机的旋转轴固定，并对电机施加直流电，由此，计算电机的绕组电阻和绕组电感。专利文献1：特开2013-078200A应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
在使PM电机具有凸极性的内置式永磁(IPM)电机中，d轴电感和q轴电感是不同的，在利用最大转矩控制和凸极性的无位置传感器控制中，需要高精度地求出电机的d轴电感和q轴电感。专利技术人发现，在专利文献1中，计算电感时并没有考虑到凸极性的情况，因此，没有对d轴电感和q轴电感分别进行计算，而是认为d轴电感和计算出的q轴电感相同。所以，在利用专利文献1的方法计算电机参数时，存在无法准确计算出d轴电感的问题。本专利技术实施例提供一种电机的参数计算装置、参数计算方法和电机装置，在将电机转子保持在固定位置的情况下，对电机的三相绕组端子中的两相绕组端子之间施加单相交流电，由此，能够以高精度计算电机的d轴电感。根据本申请实施例的第一方面，提供一种电机的参数计算装置，其中，电机的三相绕组端子的各端子被分别提供由逆变器电路根据三相电压指令值对直流电压进行转换得到的三相交流电压，所述参数计算装置包括：q轴电感计算单元，其根据所述电机的转子在第一固定位置的情况下所述电机的三相绕组端子中全部的绕组端子之间被施加第一单相交流电压时流过所述三相绕组的电流，以及所述第一单相交流电压，计算所述电机的q轴阻抗，并根据所述q轴阻抗计算所述电机的q轴电感；d轴电感计算单元，其根据所述电机的转子在第二固定位置的情况下所述电机的三相绕组端子中的两相绕组端子之间被施加第二单相交流电压时流过所述两相绕组的电流，以及所述第二单相交流电压，计算所述电机的d轴阻抗，并根据所述d轴阻抗计算所述电机的d轴电感。根据本申请实施例的第二方面，提供一种电机装置，包括：电机；逆变器电路(104)，其根据三相电压指令值，将直流电转换为三相交流电，分别供给到所述电机(PM)的三相绕组端子；电流传感器(107)，其检测从所述逆变器电路流到所述电机的电流；U相电流控制器(114)，其根据U相电流指令值和所述电流传感器检测到的U相电流，生成U相电压指令值；W相电流控制器(115)，其根据W相电流指令值和所述电流传感器检测到的W相电流，生成W相电压指令值；V相电压指令运算器(116)，其根据从所述U相电流控制器输出的U相电压指令值和从所述W相电流控制器输出的W相电压指令值，生成V相电压指令值；栅极信号生成器(105)，其根据所述U相电压指令值、所述V相电压指令值以及所述W相电压指令值，生成用于驱动所述逆变器电路的栅极信号；以及如上述第一方面所述的参数计算装置。根据本申请实施例的第三方面，提供一种电机的参数计算方法，其中，电机的三相绕组端子的各端子被分别提供由逆变器电路根据三相电压指令值对直流电压进行转换得到的三相交流电压，所述参数计算方法包括：根据所述电机的转子在第一固定位置的情况下所述电机的三相绕组端子中全部的端子之间被施加第一单相交流电压时流过所述三相绕组的电流，以及所述第一单相交流电压，计算所述电机的q轴阻抗，并根据所述q轴阻抗计算所述电机的q轴电感；以及，根据所述电机的转子在第二固定位置的情况下所述电机的三相绕组端子中的两相绕组端子之间被施加第二单相交流电压时流过所述两相绕组的电流，以及所述第二单相交流电压，计算所述电机的d轴阻抗，并根据所述d轴阻抗计算所述电机的d轴电感。本专利技术的有益效果在于：在将电机转子保持在固定位置的情况下，对电机的三相绕组端子中的两相绕组端子之间施加单相交流电，由此，能够以高精度计算电机的d轴电感。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是包含有本申请实施例1的参数计算装置的电机装置的一个示意图；图2是本申请实施例1中电机的绕组端子被施加直流电压和单相交流电压时的时序图；图3是本申请实施例1中电机的绕组端子被施加直流电压时绕组的等价电路；图4是本申请实施例1中电机的三个绕组端子被施加单相交流电压时绕组的等价电路；图5是本申请实施例中电机的三个绕组端子被施加单相交流电压时转子的固定位置的一个示意图；图6是本申请实施例1中电机的三个绕组端子被施加单相交流电压时转子的各相电压和电流的一个示意图；图7是申请本实施例1中电机的三个绕组端子被施加单相交流电压时旋转坐标下电压和电流的一个示意图；图8是本申请实施例1中电机的两个绕组端子被施加单相交流电压时绕组的等价电路；图9是本申请实施例1中电机的两个绕组端子被施加单相交流电压时转子的固定位置的一个示意图；图10是本申请实施例1中电机的两个绕组端子被施加单相交流电压时转子的各相电压和电流的一个示意图；图11是本申请实施例1中电机的两个绕组端子被施加单相交流电压时旋转坐标下电压和电流的一个示意图；图12示出对电机施加额定电压、流过额定电流时的一相绕组的等价电路；图13是本实施例中电机的绕组端子被施加直流电压和单相交流电压的一个实例的示意图；图14是本申请实施例2的参数计算方法的一个示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的特定实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机的参数计算装置，其中，电机的三相绕组端子的各端子被分别提供由逆变器电路根据三相电压指令值对直流电压进行转换得到的三相交流电压，其特征在于，所述参数计算装置包括：/nq轴电感计算单元，其根据所述电机的转子在第一固定位置的情况下所述电机的三相绕组端子中全部的绕组端子之间被施加第一单相交流电压时流过所述三相绕组的电流，以及所述第一单相交流电压，计算所述电机的q轴阻抗，并根据所述q轴阻抗计算所述电机的q轴电感；以及/nd轴电感计算单元，其根据所述电机的转子在第二固定位置的情况下所述电机的三相绕组端子中的两相绕组端子之间被施加第二单相交流电压时流过所述两相绕组的电流，以及所述第二单相交流电压，计算所述电机的d轴阻抗，并根据所述d轴阻抗计算所述电机的d轴电感。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机的参数计算装置，其中，电机的三相绕组端子的各端子被分别提供由逆变器电路根据三相电压指令值对直流电压进行转换得到的三相交流电压，其特征在于，所述参数计算装置包括：
q轴电感计算单元，其根据所述电机的转子在第一固定位置的情况下所述电机的三相绕组端子中全部的绕组端子之间被施加第一单相交流电压时流过所述三相绕组的电流，以及所述第一单相交流电压，计算所述电机的q轴阻抗，并根据所述q轴阻抗计算所述电机的q轴电感；以及
d轴电感计算单元，其根据所述电机的转子在第二固定位置的情况下所述电机的三相绕组端子中的两相绕组端子之间被施加第二单相交流电压时流过所述两相绕组的电流，以及所述第二单相交流电压，计算所述电机的d轴阻抗，并根据所述d轴阻抗计算所述电机的d轴电感。


2.如权利要求1所述的参数计算装置，其特征在于，
所述三相绕组端子中全部的绕组端子在被施加第一直流电压的情况下，所述转子转动到所述第一固定位置。


3.如权利要求1所述的参数计算装置，其特征在于，所述参数计算装置还包括：
绕组电阻计算单元，其根据所述电机的三相绕组端子中全部的绕组端子之间被施加第二直流电压时流过所述三相绕组的电流，以及所述第二直流电压，计算所述电机的绕组电阻。


4.如权利要求1所述的参数计算装置，其特征在于，
所述两相绕组端子之间在被施加第三直流电压的情况下，所述转子转动到所述第二固定位置。


5.如权利要求1所述的参数计算装置，其特征在于，所述参数计算装置还包括：
反电动势系数计算单元，在通过恒压频比控制使所述电机的转子在无负荷状态下旋转时，
所述反电动势系数计算单元根据输入所述逆变器电路的所述电压指令值、所述电机的电流、以及所述恒压频比控制的频率指令值，计算所述电机的反电动势系数。


6.一种电机装置，包括：
电机；
逆变器电路，其根据三相电压指令值，将直流电转换为三相交流电，分别供给到所述电机的三相绕组端...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛洋一郎，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP