永磁同步电机磁链辨识方法、系统、介质及终端技术方案

本发明专利技术提供一种永磁同步电机磁链辨识方法、系统、介质及终端，应用于无位置传感器领域辨识磁链；所述方法包括以下步骤：向永磁同步电机输入第一直轴电流指令和第一交轴电流指令；给定永磁同步电机一预设电角速度，获取永磁同步电机的第一实时电角速度；基于第一实时电角速度判断永磁同步电机是否运行到预设电角速度；在永磁同步电机运行到预设电角速度时，减小第一直轴电流或第一交轴电流，获取永磁同步电机的第二实时电角速度、直轴电压及交轴电压；基于第二实时电角速度、直轴电压及交轴电压计算永磁同步电机的磁链；本发明专利技术减小了在磁链辨识过程中对于其它电机参数的依赖性，提高了磁链辨识的准确可靠性及精度。提高了磁链辨识的准确可靠性及精度。提高了磁链辨识的准确可靠性及精度。

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机磁链辨识方法、系统、介质及终端


[0001]本专利技术属于永磁同步电机
，特别是涉及一种永磁同步电机磁链辨识方法、系统、介质及终端。

技术介绍

[0002]永磁同步电机具有体积小、效率高和功率因数高等优点，已广泛应用各类电力传动行业，为发挥永磁同步电机的高性能，目前普遍采用基于转子磁链定向的矢量控制，矢量控制中不仅需要知道转子位置信息，也需要进行电流环控制，由于成本、应用环境的限制，转子位置信息越来越流行使用无位置传感器控制方法获取，这类无位置传感器控制方法对电机参数(包括电阻、电感和磁链等)具有很强的依赖性，电机参数的准确性直接影响位置的准确性，不准确的电机参数会导致电机效率和性能下降甚至电机失控，但由于实际电机生产的差异性，量大以后再离线测量电机参数会是一个巨大的工作量；以及某些特殊的电机(压缩机电机磁链无法直接测量)无法直接获取电机磁链参数，所以，迫切需要一种不需要人力参与的自动辨识磁链的方法。
[0003]目前，对于磁链参数辨识已有很多研究方法，现有磁链辨识方法主要分为两种：一是离线辨识，基于电机稳态电压方程，通过采集稳态电压、电流及转速计算磁链参数；二是在线辨识，基于模型参考自适应、卡尔曼滤波等状态观测器，在电机运行过程中实时在线辨识磁链参数。
[0004]以上两种方法都需要电机处于稳定运行状态，存在以下问题：一、必须知道电机转子的准确位置，对于有些产品应用时无法安装位置传感器，也就无法获取准确的转子位置；二、包括无位置控制算法和磁链估算方法都依赖于电阻电感等参数，这些参数本身的不准确性导致估算得到的磁链参数偏差大；三、现有无位置传感器控制算法估算得到的位置必然存在误差，甚至都无法运行，位置误差会导致估算得到的磁链参数偏差大。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种永磁同步电机磁链辨识方法、系统、介质及终端，用于解决现有永磁同步电机磁链辨识方法存在偏差大的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种永磁同步电机磁链辨识方法，应用于无位置传感器领域辨识磁链，包括以下步骤：步骤一、向永磁同步电机输入第一直轴电流指令和第一交轴电流指令；所述第一直轴电流指令对应的第一直轴电流为零或所述第一交轴电流指令对应的第一交轴电流为零；步骤二、给定所述永磁同步电机一预设电角速度，获取所述永磁同步电机的第一实时电角速度；步骤三、基于所述第一实时电角速度判断所述永磁同步电机是否运行到所述预设电角速度；在所述永磁同步电机运行到所述预设电角速度时，执行步骤四；步骤四、减小所述第一直轴电流或所述第一交轴电流，获取所述永磁同步电机的第二实时电角速度、直轴电压及交轴电压；步骤五、基于所述第二实时电角速度、所述直轴电压及所述交轴电压计算所述永磁同步电机的磁链。
[0007]于本专利技术的一实施例中，所述向永磁同步电机输入第一直轴电流指令和第一交轴电流指令包括以下步骤：将所述永磁同步电机的转子拖动到一预设位置并保持不变；在所述第一交轴电流为零时，于第一预设时间段内，按照叠加规则向所述永磁同步电机输入直轴电流，直至向所述永磁同步电机输入的直轴电流达到第一直轴电流；或在所述第一直轴电流为零时，于第二预设时间段内，按照叠加规则向所述永磁同步电机输入交轴电流，直至向所述永磁同步电机输入的交轴电流达到所述第一交轴电流。
[0008]于本专利技术的一实施例中，所述给定所述永磁同步电机一预设电角速度，获取所述永磁同步电机的第一实时电角速度包括以下步骤：于第三预设时间段内，按照叠加规则给定所述永磁同步电机电角速度，直至给定所述永磁同步电机的电角速度达到所述预设电角速度；待所述永磁同步电机的电角速度达到所述预设电角速度时，获取所述第一实时电角速度。
[0009]于本专利技术的一实施例中，所述基于所述第一实时电角速度判断所述永磁同步电机是否运行到所述预设电角速度包括以下步骤：判断所述第一实时电角速度与所述预设电角速度之间是否满足第一预设条件；若不满足，则加大所述步骤一中的第一直轴电流或第一交轴电流；不满足时，所述永磁同步电机未运行到所述预设电角速度；若满足，则执行所述步骤四；满足时，所述永磁同步电机运行到所述预设电角速度。
[0010]于本专利技术的一实施例中，所述步骤四包括以下步骤：将所述第一直轴电流于第四预设时间段内减小至第二直轴电流，或将所述第一交轴电流于第五预设时间段内减小至第二交轴电流；待所述第一直轴电流减小至所述第二直轴电流，或所述第一交轴电流减小至所述第二交轴电流后，持续第六预设时间段，开始获取所述第二实时电角速度、所述直轴电压及所述交轴电压。
[0011]于本专利技术的一实施例中，所述步骤五包括以下步骤：判断所述第二实时电角速度与所述预设电角速度之间是否满足第二预设条件；若满足，则基于所述第二实时电角速度、所述直轴电压及所述交轴电压计算所述永磁同步电机的第一磁链；所述第一磁链为所述永磁同步电机的磁链；若不满足，则降低所述步骤四中，所述第一直轴电流的减小幅度或所述第一交轴电流的减小幅度。
[0012]于本专利技术的一实施例中，若满足，所述方法还包括以下步骤：重复执行所述步骤四和所述步骤五，直至所述第二实时电角速度与所述预设电角速度之间不满足第二预设条件；前一次计算的第一磁链为所述永磁同步电机的磁链。
[0013]本专利技术提供一种永磁同步电机磁链辨识系统，应用于无位置传感器领域辨识磁链，包括：输入模块、第一获取模块、判断模块、第二获取模块及计算模块；所述输入模块用于向永磁同步电机输入第一直轴电流指令和第一交轴电流指令；所述第一直轴电流指令对应的第一直轴电流为零或所述第一交轴电流指令对应的第一交轴电流为零；所述第一获取模块用于给定所述永磁同步电机一预设电角速度，获取所述永磁同步电机的第一实时电角速度；所述判断模块用于基于所述第一实时电角速度判断所述永磁同步电机是否运行到所述预设电角速度；所述第二获取模块用于在所述永磁同步电机运行到所述预设电角速度时，减小所述第一直轴电流或所述第一交轴电流，获取所述永磁同步电机的第二实时电角速度、直轴电压及交轴电压；所述计算模块用于基于所述第二实时电角速度、所述直轴电压及所述交轴电压计算所述永磁同步电机的磁链。
[0014]本专利技术提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的永磁同步电机磁链辨识方法。
[0015]本专利技术提供一种终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的永磁同步电机磁链辨识方法。
[0016]如上所述，本专利技术所述的永磁同步电机磁链辨识方法、系统、介质及终端，具有以下有益效果：
[0017]与现有技术相比，本专利技术提供的永磁同步电机磁链辨识方法，减小了在磁链辨识过程中对于其它电机参数的依赖性，提高了磁链辨识的准确可靠性及精度；本专利技术应用于无位置传感器应用领域，提高了磁链精度，进而提高了观测器位置精度，减小电流，提高了系统能效，实现了节能减排。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机磁链辨识方法，应用于无位置传感器领域辨识磁链，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、向永磁同步电机输入第一直轴电流指令和第一交轴电流指令；所述第一直轴电流指令对应的第一直轴电流为零或所述第一交轴电流指令对应的第一交轴电流为零；步骤二、给定所述永磁同步电机一预设电角速度，获取所述永磁同步电机的第一实时电角速度；步骤三、基于所述第一实时电角速度判断所述永磁同步电机是否运行到所述预设电角速度；在所述永磁同步电机运行到所述预设电角速度时，执行步骤四；步骤四、减小所述第一直轴电流或所述第一交轴电流，获取所述永磁同步电机的第二实时电角速度、直轴电压及交轴电压；步骤五、基于所述第二实时电角速度、所述直轴电压及所述交轴电压计算所述永磁同步电机的磁链。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机磁链辨识方法，其特征在于，所述向永磁同步电机输入第一直轴电流指令和第一交轴电流指令包括以下步骤：将所述永磁同步电机的转子拖动到一预设位置并保持不变；在所述第一交轴电流为零时，于第一预设时间段内，按照叠加规则向所述永磁同步电机输入直轴电流，直至向所述永磁同步电机输入的直轴电流达到第一直轴电流；或在所述第一直轴电流为零时，于第二预设时间段内，按照叠加规则向所述永磁同步电机输入交轴电流，直至向所述永磁同步电机输入的交轴电流达到所述第一交轴电流。3.根据权利要求1所述的永磁同步电机磁链辨识方法，其特征在于，所述给定所述永磁同步电机一预设电角速度，获取所述永磁同步电机的第一实时电角速度包括以下步骤：于第三预设时间段内，按照叠加规则给定所述永磁同步电机电角速度，直至给定所述永磁同步电机的电角速度达到所述预设电角速度；待所述永磁同步电机的电角速度达到所述预设电角速度时，获取所述第一实时电角速度。4.根据权利要求1所述的永磁同步电机磁链辨识方法，其特征在于，所述基于所述第一实时电角速度判断所述永磁同步电机是否运行到所述预设电角速度包括以下步骤：判断所述第一实时电角速度与所述预设电角速度之间是否满足第一预设条件；若不满足，则加大所述步骤一中的第一直轴电流或第一交轴电流；不满足时，所述永磁同步电机未运行到所述预设电角速度；若满足，则执行所述步骤四；满足时，所述永磁同步电机运行到所述预设电角速度。5.根据权利要求1所述的永磁同步电机磁链辨识方法，其特征在于，所述步骤四包括以下步骤：将所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵健平，马少才，刘占军，乔震宇，
申请(专利权)人：上海儒竞智控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：