一种表面式永磁同步电动机电抗参数测试方法技术

本发明专利技术涉及一种表面式永磁同步电动机电抗参数测试方法，分为以下几个步骤：１）选用测试设备和准备工作，２）测试流程，３）分析试验数据，４）按以下Ｌ↓［ｄ］和Ｌ↓［ｑ］计算；所述的选用测试设备步骤，是选用可变频率表、电流表、电压表；所述的测试流程步骤，是测试时，应缓慢移动转子，观察电流表提取电流的最大值和最小值，同时记录电源电压值；所述的分析试验数据步骤，主要测试数据，由于电机的电阻和电抗值由电抗参数表达式求得；所述的Ｌ↓［ｄ］和Ｌ↓［ｑ］计算步骤，对于正弦波供电的永磁同步电动机，测定直轴同步电抗Ｌ↓［ｄ］和交轴同步电抗Ｌ↓［ｑ］。该方法与现有技术的方法相比，通过简单的试验装置，更加简便的测量表面式永磁同步电动机电抗参数，具有一定经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种永磁同步电动机电抗参数测试方法，特别涉及一种表 面式永磁同步电动机电抗参数测试方法。
技术介绍
永磁同步电动机电抗参数的测试方法包括直接负载法、电压积分 法、直流衰减法，这些测试方法大都比较复杂，并且对试验装置依赖性 较大。以电压积分法为例电压积分法测量需要以下试验装置参与其中， 数字磁通计、无感电阻、整流桥、滑线变阻箱、空气开关、电流表等仪 器，在操作时，需要专门操作人员加以调节才能测试，因此，在实际生 产单位电压积分法采用的不多。对于一些特定的试验部门较为适用，但在某些没有专门测试装置的 生产环境，永磁同步电动机电抗参数的测量存在很大困难，因此，需要 一种方法，可以通过简单的试验装置测量得到比较准确的电抗参数。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种表面式永磁同步电动机电抗参数测试方 法，这种方法可以通过简单的试验装置和仪表，更加简便的测量表面式 永磁同步电动机电抗参数。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是本专利技术的方法其步骤如下 1)选用测试设备和准备工作，2)测试流程，3)分析试验数据，4)可按 以下^和^公式计算得出电抗参数。因为电抗参数;r-^，所以永磁同步电动机电抗参数的测量也就是电感参数的测量，永磁同步电动机的电感参数可以表示为ABC固定轴线 下永磁同步电机的自感与互感和dqO轴线下永磁同步电机的同步电感(通 常我们称之为直轴和交轴电感)两种形式，下面通过ABC固定轴线下的 自感与互感与dq0轴线直轴和交轴电感的转化，来进一步说明本方法的 理论基础本专利技术的试验原理如下1、 ABC固定轴线下永磁同步电机的自感与互感在ABC固定轴线下，三相永磁同步电机电枢绕组的电感矩阵为<formula>formula see original document page 5</formula>由于永磁同步电机d、 q轴磁导的不同，使电枢绕组的自感和绕组间 的互感均为转角P的函数。考虑到转子磁导的凸极性与永磁体磁极的极性 无关，若以A相绕组轴线作为转子转角坐标的原点，电枢绕组的自感分 别近似为转子转角26的余弦函数，即^aa =^。—丄S2 COS2P< ^BB =丄50—丄32 cos2(^ — 120°) (2) Zcc=WoS2("120°)在一个对极范围内，A相绕组自感i^的变化规律如图2所示。显然，B 相绕组和C绕组的自感Z^ 、 可以根据对称关系得到。同样，电枢绕组之间的互感也分别可以近似写成转子转角2^的余弦 函数，即MBC =似cb =省so _ Ms2 cos似ac = mca = —Ms0 _ Ms2 cos 2(9 — 120°) ( 3 )似ab =^BA =—Ms0 — ^s2cOS2(0 + 12O°)可以证明，在理想电机的情况下，下列关系成立<formula>formula see original document page 6</formula>(4)2、 dqO轴线下永磁同步电机的同步电感经过dq0变换，在dq0坐标系下，永磁同步电动机的定子绕组电感 矩阵变为对角线矩阵，各电感系数也不再与转角^有关，而均变为常值， 即<formula>formula see original document page 6</formula>(5)其中，丄d称为直轴同步电感，丄q称为交轴同步电感，Z。称为零轴电感。这三个电感可分别用电机在ABC固定轴线下电枢绕组自感、互感的平均 值(ZsQ、 M、。)及其2次分量幅值(Zs2)来表示，艮[]<formula>formula see original document page 6</formula>(6)为了避免零序电流或三次谐波电流引起附加损耗，三相永磁同步电动机的电枢绕组常常采用Y接法。利用本方法测定直轴和交轴同步电感参数 时按图3接线。可以看出，线间的绕组电感是A相绕组电感与B相绕组电感之和，考 虑到式(2) 式(4)的关系，线间电感i^可表示成下式<formula>formula see original document page 6</formula>(7)当^ = -30°时，<formula>formula see original document page 7</formula>(8)当^ = 60。或^ = —120°时，<formula>formula see original document page 7</formula>(9)由以上二式可以看出，当6 = -30。时，线间电感^是直轴同步电感^的 2倍；当^ = 60°或0 = -120°时，线间电感&是交轴同步电感^的2倍。因此利用这种方法，调节转子^角就可以得到2倍的直轴电感和2倍的交轴 电感的数值，即直轴电抗和交轴电抗的数值。若在Y接法的两相绕组线端施加恒压电源，则当^ = -30°时，由于回路 的阻抗为最小，故电流出现最大值；而在^ = 60°或0 = -120°时(与^二-30° 正交)，由于回路的阻抗为最大，故电流出现最小值。上述同步电抗测试 时的转子位置关系如图4所示。这就是测试的理论基础。对于正弦波供电的永磁同步电动机，可利用本方法测定直轴同步电 抗^和交轴同步电抗^。 4和丄9的计算可按以下两式进行。<formula>formula see original document page 7</formula>(10)<formula>formula see original document page 7</formula>(11)式中，V为恒压源电压(V); /为恒压源频率(HZ); /_和/_为缓慢转 动转子时测得的最大电流值和最小电流值(A); / 为换算到基准工作温度的每相电阻值(Q)。本专利技术的有益效果这种方法与现有技术的方法相比，可以通过简单的试验装置，更加简便的测量表面式永磁同步电动机电抗参数，具有一定经济效益。附图说明图1为本专利技术的测试过程步骤流程图； 图2—个对极内，A相绕组自感Z^的变化规律图3本方法测定参数时的电枢绕组接线原理图； 图4转子位置关系示意图。 具体实施例方式以下结合附图和实施例对本专利技术作比较详细地说明。 参照图l，这是本专利技术的测试过程步骤流程图。 测试过程共分为以下几个步骤1) 选用测试设备和准备工作a)试验仪器准备主要利用恒压源(可变频率)、电流表、电压表， 能承受额定电流。一般情况下，应在额定频率下完成本测试。如果在额定频率下测试有困难，例如达到规定电流值时的电源电压过低，或者测试系统出现不稳定现象等，允许适当提高电源频率，以便提高绕组回路的阻抗。电压表和电流表的选择，应考虑到频率对仪表测试精度的影响，宜选用测试精度与频率无关的数字式电压、电流表，也可采用数字存储示波器来读取电压、电流值并记录波形。b)应测量两相绕组的串联电阻值，并记录室温。2) 测试过程测试时，应缓慢移动转子，观察电流表的显示值，以便及时提取电 流的最大值(即前面所述的当^ = -3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面式永磁同步电动机电抗参数测试方法，其特征在于：所述的电抗参数测试方法，分为以下几个步骤：１）选用测试设备和准备工作，２）测试流程，３）分析试验数据，４）按以下Ｌ↓［ｄ］和Ｌ↓［ｑ］计算；　所述的选用测试设备步骤，是选用可变频率 恒压源、电流表、电压表；　所述的测试流程步骤，是测试时，应缓慢移动转子，观察电流表提取电流的最大值和最小值，同时记录电源电压值；　所述的分析试验数据步骤，主要测试数据，由于电机的电抗值由电抗参数表达式求得；　所述的Ｌ↓［ｄ ］和Ｌ↓［ｑ］计算步骤，对于正弦波供电的永磁同步电动机，测定直轴同步电抗Ｌ↓［ｄ］和交轴同步电抗Ｌ↓［ｑ］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝强，姚丙雷，葛荣长，
申请(专利权)人：上海电科电机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]