一种电机互感辨识方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电机互感辨识方法、系统及装置，通过向变频器输入逐渐递增的定子指令电压来控制变频器向电机的定子绕组注入斜坡电流；求取电机在各斜坡电流下的实际定子电压，并将各斜坡电流下的定子指令电压与实际定子电压对应作差，得到在各斜坡电流下变频器的逆变器电压误差；基于在各斜坡电流下的逆变器电压误差，得到逆变器电压误差与定子电流之间的误差电流对应关系；通过向变频器输入一定子指令电压来控制变频器向定子绕组注入一直流电流；根据误差电流对应关系确定在直流电流下的逆变器电压误差，根据此逆变器电压误差补偿与直流电流对应的定子指令电压，并根据补偿后的定子指令电压求取在直流电流下的电机互感，互感辨识精度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种电机互感辨识方法、系统及装置
本专利技术涉及电机参数自学习领域，特别是涉及一种电机互感辨识方法、系统及装置。
技术介绍
异步电机矢量控制是一种利用变频器控制电机的技术，由于异步电机矢量控制对于电机的参数依赖性较强，所以变频器在电机运行之前需对电机参数进行参数自学习，以实现对电机的控制。对于异步电机互感参数的学习，通常采用的方式是在电机处于空载旋转的状态下辨识出电机互感参数，以实现电机互感参数的学习。但是，此互感辨识方式无法适用于电机无法脱载的场景。对于电机无法脱载的场景，需要在电机处于静止的状态下辨识出电机互感参数，以实现电机互感参数的学习。但是，现有的电机静止互感辨识方法并没有考虑到由变频器所含逆变器的电压误差对电机互感参数的影响，导致互感辨识精度较低。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电机互感辨识方法、系统及装置，先向电机定子绕组中注入斜坡电流，以得到逆变器电压误差与定子电流之间的误差电流对应关系，再向电机定子绕组中注入直流电流，并根据误差电流对应关系得到在直流电流下的逆变器电压误差，以将此逆变器电压误差补偿至直流电流下电机互感的计算过程中，得到更为准确的电机互感，从而提高了互感辨识精度。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电机互感辨识方法，包括：通过向变频器输入逐渐递增的定子指令电压来控制所述变频器向电机的定子绕组注入斜坡电流；求取所述电机在各斜坡电流下的实际定子电压，并将各斜坡电流下的定子指令电压与实际定子电压对应作差，得到在各斜坡电流下所述变频器的逆变器电压误差；基于在各斜坡电流下的逆变器电压误差，得到所述逆变器电压误差与定子电流之间的误差电流对应关系；通过向所述变频器输入一定子指令电压来控制所述变频器向所述定子绕组注入一直流电流；根据所述误差电流对应关系确定在所述直流电流下的逆变器电压误差，根据此逆变器电压误差补偿与所述直流电流对应的定子指令电压，并根据补偿后的定子指令电压求取在所述直流电流下的电机互感。优选地，将各斜坡电流下的定子指令电压与实际定子电压对应作差，得到在各斜坡电流下所述变频器的逆变器电压误差，并基于在各斜坡电流下的逆变器电压误差，得到所述逆变器电压误差与定子电流之间的误差电流对应关系的过程，包括：根据Δu＝us-Rsis得到在各斜坡电流下所述变频器的逆变器电压误差；其中，us为定子指令电压，Rs为定子电阻，is为定子电流；Rs*is为实际定子电压，Δu为逆变器电压误差；基于在各斜坡电流下的逆变器电压误差，利用递推最小二乘法拟合出表征所述逆变器电压误差与定子电流之间对应关系的关系曲线其中，k1、k2为曲线参数。优选地，利用递推最小二乘法拟合出表征所述逆变器电压误差与定子电流之间对应关系的关系曲线的过程，包括：将所述关系曲线进行线性化处理，得到线性化关系曲线将所述线性化关系曲线转化为最小二乘格式，得到最小二乘模型y(k)＝ΦT(k)θ+ξ(k)；其中，θ＝[k1k2]T，ξ(k)为模型残差；利用递推最小二乘法，通过调整k1、k2的参数值来减小ξ(k)，以得到在满足ξ(k)小于预设阈值下的k1、k2参数值；将得到的k1、k2参数值代入所述关系曲线中，得到表征所述逆变器电压误差与定子电流之间对应关系的关系曲线。优选地，根据此逆变器电压误差补偿与所述直流电流对应的定子指令电压，并根据补偿后的定子指令电压求取在所述直流电流下的电机互感的过程，包括：将逆变器电压误差Δu补偿至预设定子电感求取关系式中，得到定子电感求取补偿关系式其中，Ls为定子电感，us(t)为定子指令电压，Rs为定子电阻，is(t)为定子电流，t为所述定子绕组注入直流电流的时间；将在所述直流电流下的逆变器电压误差、定子指令电压代入定子电感求取补偿关系式中，得到在所述直流电流下的定子电感；根据Lm＝Ls-Lsσ求取在所述直流电流下的电机互感；其中，Lsσ为定子漏感，Lm为电机互感。优选地，预设定子电感求取关系式的设置过程，包括：根据所述电机在静止状态下的T型等效电路及KVL定律，得到第一定子电压关系式其中，im为励磁电流；将im＝is+ir、Ls＝Lsσ+Lm代入第一定子电压关系式中，得到第二定子电压关系式其中，ir为转子电流；对第二定子电压关系式进行积分，得到定子电压积分关系式将定子电压积分关系式进行化简，得到定子电感求取关系式其中，当t＝0时，us＝is＝0；当t→∞时，ir(∞)＝0。优选地，所述电机互感辨识方法还包括：通过改变所述变频器输入的定子指令电压的幅值来改变注入所述定子绕组的直流电流的幅值，以得到不同直流幅值下的电机互感；根据不同直流幅值下的电机互感，得到表征所述直流幅值与所述电机互感之间对应关系的电流互感曲线。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种电机互感辨识系统，包括：斜坡注入模块，用于通过向变频器输入逐渐递增的定子指令电压来控制所述变频器向电机的定子绕组注入斜坡电流；误差求取模块，用于求取所述电机在各斜坡电流下的实际定子电压，并将各斜坡电流下的定子指令电压与实际定子电压对应作差，得到在各斜坡电流下所述变频器的逆变器电压误差；关系获取模块，用于基于在各斜坡电流下的逆变器电压误差，得到所述逆变器电压误差与定子电流之间的误差电流对应关系；直流注入模块，用于通过向所述变频器输入一定子指令电压来控制所述变频器向所述定子绕组注入一直流电流；互感求取模块，用于根据所述误差电流对应关系确定在所述直流电流下的逆变器电压误差，根据此逆变器电压误差补偿与所述直流电流对应的定子指令电压，并根据补偿后的定子指令电压求取在所述直流电流下的电机互感。优选地，所述误差求取模块具体用于：根据Δu＝us-Rsis得到在各斜坡电流下所述变频器的逆变器电压误差；其中，us为定子指令电压，Rs为定子电阻，is为定子电流；Rs*is为实际定子电压，Δu为逆变器电压误差；所述关系获取模块具体用于：基于在各斜坡电流下的逆变器电压误差，利用递推最小二乘法拟合出表征所述逆变器电压误差与定子电流之间对应关系的关系曲线其中，k1、k2为曲线参数。优选地，所述互感求取模块具体用于：将逆变器电压误差Δu补偿至预设定子电感求取关系式中，得到定子电感求取补偿关系式其中，Ls为定子电感，us(t)为定子指令电压，Rs为定子电阻，is(t)为定子电流，t为所述定子绕组注入直流电流的时间；将在所述直流电流下的逆变器电压误差、定子指令电压代入定子电感求取补偿关系式中，得到在所述直流电流下的定子电感；根据Lm＝Ls-Lsσ求取在所述直流电流下的电机互感；其中，Lsσ为定子漏感，Lm为电机互感。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种电机互感辨识装置，包括：存储模块，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机互感辨识方法，其特征在于，包括：/n通过向变频器输入逐渐递增的定子指令电压来控制所述变频器向电机的定子绕组注入斜坡电流；/n求取所述电机在各斜坡电流下的实际定子电压，并将各斜坡电流下的定子指令电压与实际定子电压对应作差，得到在各斜坡电流下所述变频器的逆变器电压误差；/n基于在各斜坡电流下的逆变器电压误差，得到所述逆变器电压误差与定子电流之间的误差电流对应关系；/n通过向所述变频器输入一定子指令电压来控制所述变频器向所述定子绕组注入一直流电流；/n根据所述误差电流对应关系确定在所述直流电流下的逆变器电压误差，根据此逆变器电压误差补偿与所述直流电流对应的定子指令电压，并根据补偿后的定子指令电压求取在所述直流电流下的电机互感。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机互感辨识方法，其特征在于，包括：
通过向变频器输入逐渐递增的定子指令电压来控制所述变频器向电机的定子绕组注入斜坡电流；
求取所述电机在各斜坡电流下的实际定子电压，并将各斜坡电流下的定子指令电压与实际定子电压对应作差，得到在各斜坡电流下所述变频器的逆变器电压误差；
基于在各斜坡电流下的逆变器电压误差，得到所述逆变器电压误差与定子电流之间的误差电流对应关系；
通过向所述变频器输入一定子指令电压来控制所述变频器向所述定子绕组注入一直流电流；
根据所述误差电流对应关系确定在所述直流电流下的逆变器电压误差，根据此逆变器电压误差补偿与所述直流电流对应的定子指令电压，并根据补偿后的定子指令电压求取在所述直流电流下的电机互感。


2.如权利要求1所述的电机互感辨识方法，其特征在于，将各斜坡电流下的定子指令电压与实际定子电压对应作差，得到在各斜坡电流下所述变频器的逆变器电压误差，并基于在各斜坡电流下的逆变器电压误差，得到所述逆变器电压误差与定子电流之间的误差电流对应关系的过程，包括：
根据Δu＝us-Rsis得到在各斜坡电流下所述变频器的逆变器电压误差；其中，us为定子指令电压，Rs为定子电阻，is为定子电流；Rs*is为实际定子电压，Δu为逆变器电压误差；
基于在各斜坡电流下的逆变器电压误差，利用递推最小二乘法拟合出表征所述逆变器电压误差与定子电流之间对应关系的关系曲线其中，k1、k2为曲线参数。


3.如权利要求2所述的电机互感辨识方法，其特征在于，利用递推最小二乘法拟合出表征所述逆变器电压误差与定子电流之间对应关系的关系曲线的过程，包括：
将所述关系曲线进行线性化处理，得到线性化关系曲线
将所述线性化关系曲线转化为最小二乘格式，得到最小二乘模型y(k)＝ΦT(k)θ+ξ(k)；其中，θ＝[k1k2]T，ξ(k)为模型残差；
利用递推最小二乘法，通过调整k1、k2的参数值来减小ξ(k)，以得到在满足ξ(k)小于预设阈值下的k1、k2参数值；
将得到的k1、k2参数值代入所述关系曲线中，得到表征所述逆变器电压误差与定子电流之间对应关系的关系曲线。


4.如权利要求1所述的电机互感辨识方法，其特征在于，根据此逆变器电压误差补偿与所述直流电流对应的定子指令电压，并根据补偿后的定子指令电压求取在所述直流电流下的电机互感的过程，包括：
将逆变器电压误差Δu补偿至预设定子电感求取关系式中，得到定子电感求取补偿关系式其中，Ls为定子电感，us(t)为定子指令电压，Rs为定子电阻，is(t)为定子电流，t为所述定子绕组注入直流电流的时间；
将在所述直流电流下的逆变器电压误差、定子指令电压代入定子电感求取补偿关系式中，得到在所述直流电流下的定子电感；
根据Lm＝Ls-Lsσ求取在所述直流电流下的电机互感；其中，Lsσ为定子漏感，Lm为电机互感。


5.如权利要求4所述的电机互感辨识方法，其特征在于，预设定子电感求取关系式的设置过程，包括：
根据所述电机在静止状态下的T型等效电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：田峰，沈文，王二峰，吴轩钦，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44