电机参数辨识方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种电机参数辨识方法，包括：依次控制逆变器按照第一预设导通方式与第二预设导通方式导通任一两相桥臂，在第一预设导通方式下，向永磁同步电机的绕组施加正向电压脉冲，在第二预设导通方式下，向永磁同步电机的绕组施加反向电压脉冲；获取正向电压脉冲下的直流母线电压，以及在正向电压脉冲下不同时刻采集导通桥臂上对应绕组的第一电流值和第二电流值；根据正向电压脉冲下的直流母线电压以及第一电流值、第二电流值和电流采集时间间隔计算交轴电感参数和直轴电感参数。本申请还提供一种电机参数辨识装置，在未知电机电感参数的情况下，可以在电机运行前非常简便地进行电感参数辨识。行电感参数辨识。行电感参数辨识。

【技术实现步骤摘要】
电机参数辨识方法及装置


[0001]本专利技术涉及电机控制
，特别涉及一种电机参数辨识方法及装置。

技术介绍

[0002]永磁同步电动机(Permanent magnet synchronous machine,PMSM)具有高功率密度、宽调速范围、高效率、体积小、响应快和运行可靠等优点，在家用电器、数控机床、工业机器人、电动汽车以及航空设备等交流驱动场合得到广泛的应用。
[0003]在电机矢量控制算法对电机的参数有很强的依赖性，其中电感是最重要的参数，这是一个随着电流不断变化的参数。获得准确的电感参数对于电机控制效率提升、电机转 速准确估计、电流环控制精度、弱磁控制等各个环节中都扮演者非常重要的角色。
[0004]现有的永磁同步电机离线参数辨识方法是通过在永磁同步电机运行之前对电机施加不同形式的电压和电流激励，检测永磁同步电机相应的电压、电流响应，并根据激励、响应和电机参数之间的关系得到电机参数，或者采用某种拟合算法辨识电机参数。
[0005]例如，对电机施加直流将转子定位在d轴上，然后施加正弦激励，检测响应。然而，由于永磁体转子对定子齿、槽的吸引会导致定位后转子偏移，若增大定位电流来阻止该偏移，容易导致磁路饱和从而降低辨识精度。另外，转子定位后，施加正弦激励时，转子可能会出现抖动偏离d轴，导致辨识精度下降，无法精准地辨识交轴电感参数Lq。

技术实现思路

[0006]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种电机参数辨识方法及装置，提高电机参数的辨识精度。
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供一种电机参数辨识方法，包括：依次控制逆变器按照第一预设导通方式与第二预设导通方式导通任一两相桥臂，断开第三相桥臂，在所述第一预设导通方式下，向所述永磁同步电机的绕组施加正向电压脉冲，在所述第二预设导通方式下，向所述永磁同步电机的绕组施加反向电压脉冲；获取正向电压脉冲下的直流母线电压，以及在正向电压脉冲下不同时刻采集导通桥臂上对应绕组的第一电流值和第二电流值，所述不同时刻之间的时间间隔为电流采集时间间隔；根据正向电压脉冲下的直流母线电压以及第一电流值、第二电流值和所述电流采集时间间隔计算交轴电感参数和直轴电感参数；其中，第一预设方式为所述两相中的第一相的上桥臂和所述两相中的第二相的下桥臂导通；第二预设方式为所述两相中的第一相的下桥臂和所述两相中的第二相的上桥臂导通；所述正向电压脉冲和所述反向电压脉冲的作用方向相反。
[0008]优选地，依次控制逆变器按照第一预设导通方式与第二预设导通方式导通任一两相桥臂，断开第三相桥臂，在所述第一预设导通方式下，向所述永磁同步电机的绕组施加正向电压脉冲，在所述第二预设导通方式下，向所述永磁同步电机的绕组施加反向电压脉冲包括：导通逆变器中第一相上桥臂和第二相下桥臂，断开逆变器中第一相下桥臂、第二相上桥臂、第三相上桥臂和第三相下桥臂，向永磁同步电机的绕组施加时长为第一预设时间的
第一电压脉冲；导通逆变器中第一相下桥臂和第二相上桥臂，断开逆变器中第一相上桥臂、第二相下桥臂、第三相上桥臂和第三相下桥臂，向永磁同步电机的绕组施加时长为第二预设时间的第二电压脉冲；导通逆变器中第二相上桥臂和第三相下桥臂，断开逆变器中第二相下桥臂、第三相上桥臂、第一相上桥臂和第一相下桥臂，向永磁同步电机的绕组施加时长为第三预设时间的第三电压脉冲；导通逆变器中第二相下桥臂和第三相上桥臂，断开逆变器中第二相上桥臂、第三相下桥臂、第一相上桥臂和第一相下桥臂，向永磁同步电机的绕组施加时长为第四预设时间的第四电压脉冲；导通逆变器中第三相上桥臂和第一相下桥臂，断开逆变器中第三相下桥臂、第一相上桥臂、第二相上桥臂和第二相下桥臂，向永磁同步电机的绕组施加时长为第五预设时间的第五电压脉冲；导通逆变器中第三相下桥臂和第一相上桥臂，断开逆变器中第三相上桥臂、第一相下桥臂、第二相上桥臂和第二相下桥臂，向永磁同步电机的绕组施加时长为第六预设时间的第六电压脉冲。
[0009]优选地，当所述永磁同步电机的三相绕组电流为零以及转子处于静止状态时，向所述永磁同步电机的绕组施加正向电压脉冲。
[0010]优选地，向所述永磁同步电机的绕组施加反向电压脉冲后，静置一定时间使所述永磁同步电机的三相绕组电流为零以及转子处于静止状态。
[0011]优选地，获取正向电压脉冲下的直流母线电压，以及在正向电压脉冲下不同时刻采集导通桥臂上对应绕组的第一电流值和第二电流值包括：在第一电压脉冲、第三电压脉冲、第五电压脉冲持续过程中，采集直流母线电压，得到第一母线电压、第二母线电压、第三母线电压；在第一电压脉冲持续过程中，在不同时刻采集第一线电流、第二线电流，在第三电压脉冲持续过程中，在不同时刻采集第三线电流、第四线电流，在第五电压脉冲持续，在不同时刻采集第五线电流和第六线电流；所述不同时刻之间的时间间隔为设定时间。
[0012] 优选地，根据正向电压脉冲下的直流母线电压以及第一电流值、第二电流值和所述电流采集时间间隔计算交轴电感参数和直轴电感参数包括：计算所述第一线电流与第二线电流的差值，得到第一电流差值；计算第三线电流与第四线电流的差值，得到第二电流差值；通过计算第五线电流与第六线电流的差值，得到第三电流差值；根据公式U=LΔi/Δt，以及第一母线电压、第二母线电压、第三母线电压，以及第一电流差值、第二电流差值、第三电流差值和电流采集时间间隔计算得到第一相和第二相之间线
‑
线电感L
12
、第二相和第三相之间的线
‑
线电感L
23
以及第三相和第一相之间的线
‑
线电感L
31
；根据第一相和第二相之间线
‑
线电感L
12
、第二相和第三相之间的线
‑
线电感L
23
以及第三相和第一相之间的线
‑
线电感L
31
以及公式，，， ，，， ，计算得到永磁同步电机的交轴电感参数和直轴电感参数。
[0013]优选地，第一电压脉冲和第二电压脉冲作用方向相反；第三电压脉冲和第四电压脉冲作用方向相反，第五电压脉冲和第六电压脉冲作用方向相反。
[0014]优选地，第一预设时间与第二预设时间相等；第三预设时间与第四预设时间相等；第五预设时间与第六预设时间相等。
[0015]优选地，所述辨识方法还包括：在第一电压脉冲下检测到的直流母线电压在第一
预设时间内积分并求平均值得到第一母线电压，以及在第一预设时间内采样不同时刻的电流得到第一线电流和第二线电流；在第三电压脉冲下检测到的直流母线电压在第三预设时间内积分并求平均值得到第二母线电压，以及在第三预设时间内采样不同时刻的电流得到第三线电流和第四线电流；在第五电压脉冲下检测到的直流母线电压在第五预设时间内积分并求平均值得到第三母线电压，以及在第五预设时间内采样不同时刻的电流得到第五线电流和第六线电流。
[0016]根据本专利技术的另一方面，提供一种电机参数辨识本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机参数辨识方法，其特征在于，包括：依次控制逆变器按照第一预设导通方式与第二预设导通方式导通任一两相桥臂，断开第三相桥臂，在所述第一预设导通方式下，向永磁同步电机的绕组施加正向电压脉冲，在所述第二预设导通方式下，向永磁同步电机的绕组施加反向电压脉冲；获取正向电压脉冲下的直流母线电压，以及在正向电压脉冲下不同时刻采集导通桥臂上对应绕组的第一电流值和第二电流值，所述不同时刻之间的时间间隔为电流采集时间间隔；根据正向电压脉冲下的直流母线电压以及第一电流值、第二电流值和所述电流采集时间间隔计算交轴电感参数和直轴电感参数；其中，所述第一预设导通方式为所述两相中的第一相的上桥臂和所述两相中的第二相的下桥臂导通；所述第二预设导通方式为所述两相中的第一相的下桥臂和所述两相中的第二相的上桥臂导通；所述正向电压脉冲和所述反向电压脉冲的作用方向相反。2.根据权利要求1所述的电机参数辨识方法，其特征在于，依次控制逆变器按照第一预设导通方式与第二预设导通方式导通任一两相桥臂，断开第三相桥臂，在所述第一预设导通方式下，向所述永磁同步电机的绕组施加正向电压脉冲，在所述第二预设导通方式下，向所述永磁同步电机的绕组施加反向电压脉冲包括：导通逆变器中第一相上桥臂和第二相下桥臂，断开逆变器中第一相下桥臂、第二相上桥臂、第三相上桥臂和第三相下桥臂，向永磁同步电机的绕组施加时长为第一预设时间的第一电压脉冲；导通逆变器中第一相下桥臂和第二相上桥臂，断开逆变器中第一相上桥臂、第二相下桥臂、第三相上桥臂和第三相下桥臂，向永磁同步电机的绕组施加时长为第二预设时间的第二电压脉冲；导通逆变器中第二相上桥臂和第三相下桥臂，断开逆变器中第二相下桥臂、第三相上桥臂、第一相上桥臂和第一相下桥臂，向永磁同步电机的绕组施加时长为第三预设时间的第三电压脉冲；导通逆变器中第二相下桥臂和第三相上桥臂，断开逆变器中第二相上桥臂、第三相下桥臂、第一相上桥臂和第一相下桥臂，向永磁同步电机的绕组施加时长为第四预设时间的第四电压脉冲；导通逆变器中第三相上桥臂和第一相下桥臂，断开逆变器中第三相下桥臂、第一相上桥臂、第二相上桥臂和第二相下桥臂，向永磁同步电机的绕组施加时长为第五预设时间的第五电压脉冲；导通逆变器中第三相下桥臂和第一相上桥臂，断开逆变器中第三相上桥臂、第一相下桥臂、第二相上桥臂和第二相下桥臂，向永磁同步电机的绕组施加时长为第六预设时间的第六电压脉冲。3.根据权利要求2所述的电机参数辨识方法，其特征在于，当所述永磁同步电机的三相绕组电流为零以及转子处于静止状态时，向所述永磁同步电机的绕组施加正向电压脉冲。4.根据权利要求3所述的电机参数辨识方法，其特征在于，向所述永磁同步电机的绕组施加反向电压脉冲后，静置一定时间使所述永磁同步电机的三相绕组电流为零以及转子处于静止状态。
5.根据权利要求3所述的电机参数辨识方法，其特征在于，获取正向电压脉冲下的直流母线电压，以及在正向电压脉冲下不同时刻采集导通桥臂上对应绕组的第一电流值和第二电流值包括：在所述第一电压脉冲、所述第三电压脉冲、所述第五电压脉冲持续过程中，采集直流母线电压，得到第一母线电压、第二母线电压、第三母线电压；以及在所述第一电压脉冲持续过程中，在不同时刻采集第一线电流、第二线电流，在所述第三电压脉冲持续过程中，在不同时刻采集第三线电流、第四线电流，在所述第五电压脉冲持续过程中，在不同时刻采集第五线电流和第六线电流；所述不同时刻之间的时间间隔为设定时间。6.根据权利要求5所述的电机参数辨识方法，其特征在于，根据正向电压脉冲下的直流母线电压以及第一电流值、第二电流值和所述电流采集时间间隔计算交轴电感参数和直轴电感参数包括：计算所述第一线电流与所述第二线电流的差值，得到第一电流差值；计算所述第三线电流与所述第四线电流的差值，得到第二电流差值；通过计算所述第五线电流与所述第六线电流的差值，得到第三电流差值；根据公式U=L
•
Δi/Δt，以及所述第一母线电压、所述第二母线电压、所述第三母线电压、所述第一电流差值、所述第二电流差值、所述第三电流差值和电流采集时间间隔计算得到永磁同步电机的第一相和第二相之间线
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线电感L
12
、第二相和第三相之间的线
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线电感L
23
以及第三相和第一相之间的线
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线电感L
31
；根据公，，，，，，，，计算得到永磁同步电机的交轴电感参数和直轴电感参数。7.根据权利要求3所述的辨识方法，其特征在于，所述第一电压脉冲和所述第二电压脉冲作用方向相反；所述第三电压脉冲和所述第四电压脉冲作用方向相反，所述第五电压脉冲和所述第六电压脉冲作用方向相反。8.根据权利要求3所述的辨识方法，其特征在于，所述第一预设时间与所述第二预设时间相等；所述第三预设时间与所述第四预设时间相等；所述第五预设时间与所述第六预设时间相等。
9.根据权利要求5所述的辨识方法，其特征在于，还包括：在所述第一电压脉冲下检测到的直流母线电压在所述第一预设时间内积分并求平均值得到所述第一母线电压，以及在所述第一预设时间内采样不同时刻的电流得到所述第一线电流和所述第二线电流；在所述第三电压脉冲下检测到的直流母线电压在所述第三预设时间内积分并求平均值得到所述第二母线电压，以及在所述第三预设时间内采样不同时刻的电流得到所述第三线电流和所述第四线电流；在所述第五电压脉冲下检测到的直流母线电压在所述第五预设时间内积分并求平均值得到所述第三母线电压，以及在所述第五预设时间内采样不同时刻的电流得到所述第五线电流和所述第六线电流。10.一种电机参数辨识装置，其特征在于，包括：脉冲信号发生器，用于产生脉冲信号；控制模块，与脉冲信号发生器连接，用于控制脉冲信号发生器依...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晖，黄晓艳，吴美飞，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：