永磁同步电机标定方法、最大转矩电流比标定方法及设备技术

本发明专利技术实施例提供一种永磁同步电机标定方法、最大转矩电流比标定方法及设备，所述最大转矩电流比标定方法包括：上电步骤、初始化步骤、标定步骤，通过上位机交替循环调节被测电机的目标电流Is和电流矢量角θ，在每个交替循环调节周期内先调节目标电流Is从起始电流值递增以使被测电机的转矩达到标定转矩区间的下一个标定转矩点，再维持当前目标电流Is不变而调节被测电机的电流矢量角θ从起始矢量角开始变化直至被测电机的转矩最大，以当前目标电流Is和当前的电流矢量角分别作为当前标定转矩点的标定峰值电流和标定电流矢量角；交直轴电流计算步骤，计算出标定转矩点的标定直轴电流Id和标定交轴电流Iq。本实施例能提升标定效率，减小标定误差。减小标定误差。减小标定误差。

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机标定方法、最大转矩电流比标定方法及设备


[0001]本专利技术实施例涉及永磁同步电机
，尤其涉及一种永磁同步电机标定方法、最大转矩电流比标定方法及设备。

技术介绍

[0002]目前，电动汽车上使用的驱动电机大多是内嵌式永磁同步电机(IPMSM)，为提高系统效率，在电机低速运行阶段需要使用最大转矩电流比(MTPA)控制方法。而实施所述最大转矩电流比控制方法的一个前提是要预先对永磁同步电机的最大转矩电流比进行有效标定。
[0003]现有的一种永磁同步电机的最大转矩电流比标定方法主要是在被测电机的转矩区选定一个较高的转速，通过扫描被测电机的目标峰值电流(直轴电流与交轴电流的合成电流)与转矩关系，然后从扫描的结果中进行筛选出一条相对较好的电流
‑
转矩关系曲线作为MTPA曲线。
[0004]但是，专利技术人在具体实施时发现，上述标定方法是从多条电流
‑
转矩关系曲线中选取一条相对较好的作为被测电机的MTPA曲线，误差较大，而且需要从众多数据中进行复杂的筛选和判断，标定效率也相对较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例要解决的技术问题在于，提供一种永磁同步电机的最大转矩电流比标定方法，能有效提升标定效率，减小标定误差。
[0006]本专利技术实施例进一步要解决的技术问题在于，提供一种永磁同步电机的最大转矩电流比标定的标定设备，能有效提升标定效率，减小标定误差。
[0007]本专利技术实施例进一步要解决的技术问题在于，提供一种永磁同步电机标定方法，能有效提升标定效率，减小标定误差。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例首先提供以下技术方案：一种永磁同步电机的最大转矩电流比标定方法，包括以下步骤：上电步骤，通过标定设备中的上位机控制所述标定设备中的直流电源为安装在所述标定设备上的被测电机和陪测电机上电以及控制所述陪测电机维持所述被测电机的转速为被测电机的转折转速，所述上位机预先存有所述被测电机的标定转矩区间；初始化步骤，通过所述上位机将所述被测电机的电流矢量角θ设定为预定的起始矢量角，同时通过所述上位机调节所述被测电机的目标电流Is逐渐递增直至所述被测电机的转矩达到所述标定转矩区间的零转矩点，并记录此时的目标电流Is作为起始电流值；标定步骤，通过所述上位机交替循环调节所述被测电机的目标电流Is和电流矢量角θ，在每个交替循环调节周期内先调节目标电流Is从起始电流值递增以使所述被测电机的转矩达到所述标定转矩区间的下一个标定转矩点，再维持当前目标电流Is不变而调节所述被测电机的电流矢量角θ从起始矢量角开始变化直至所述被测电机的转矩最大，每个交
替循环调节周期完成时，分别以当前目标电流Is更新所述起始电流值以及以当前的电流矢量角更新所述起始矢量角，并以当前目标电流Is和当前的电流矢量角分别作为当前标定转矩点的标定峰值电流和标定电流矢量角；以及交直轴电流计算步骤，依据被测电机的标定直轴电流Id和标定交轴电流Iq分别与所述标定峰值电流和电流矢量角θ的对应关系式计算出所述标定转矩区间内各个标定转矩点的标定直轴电流Id和标定交轴电流Iq即完成被测电机的最大转矩电流比标定。
[0009]进一步的，从第二个交替循环调节周期开始，在调节目标电流Is时均以在上一个调节周期内所述目标电流Is的调节增量作为当前调节周期的调节步进量。
[0010]进一步的，从第二个交替循环调节周期开始，在调节电流矢量角θ时，先以在上一个调节周期内所述电流矢量角θ的调节增量递增，然后再调节所述被测电机的电流矢量角θ增加一个预设的单位调节量，然后再判断所述被测电机的转矩是否增大，当判定所述被测电机的转矩增大时则按照所述单位调节量持续增大被测电机的电流矢量角θ直至被测电机的转矩不变，否则，调节所述被测电机的电流矢量角θ按照所述单位调节量逐渐递减直至被测电机的转矩不变。
[0011]进一步的，所述被测电机的标定转矩区间通过所述被测电机的外特性曲线确定。
[0012]另一方面，为了解决上述进一步的技术问题，本专利技术实施例再提供以下技术方案：一种永磁同步电机的最大转矩电流比标定的标定设备，包括：试验台架，供被测电机安装于其上；陪测电机，用于对接被测电机以维持所述被测电机的转速为被测电机的转折转速；直流电源，分别连接所述被测电机和所述陪测电机，用于分别为所述被测电机和陪测电机上电；以及上位机，分别连接被测电机和所述陪测电机，用于预存所述被测电机的标定转矩区间并对应控制所述被测电机和所述陪测电机的运转状态以及对标定过程中采集的数据进行运算处理；所述上位机包括：上电控制模块，用于控制所述直流电源为安装在所述标定设备上的被测电机和所述陪测电机上电以及控制所述陪测电机维持所述被测电机的转速为被测电机的转折转速，所述上位机预先存有所述被测电机的标定转矩区间；初始化模块，用于将所述被测电机的电流矢量角θ设定为预定的起始矢量角，同时调节所述被测电机的目标电流Is逐渐递增直至所述被测电机的转矩达到所述标定转矩区间的零转矩点，并记录此时的目标电流Is作为起始电流值；标定模块，用于交替循环调节所述被测电机的目标电流Is和电流矢量角θ，在每个交替循环调节周期内先调节目标电流Is从起始电流值递增以使所述被测电机的转矩达到所述标定转矩区间的下一个标定转矩点，再维持当前目标电流Is不变而调节所述被测电机的电流矢量角θ从起始矢量角开始变化直至所述被测电机的转矩最大，每个交替循环调节周期完成时，分别以当前目标电流Is更新所述起始电流值以及以当前的电流矢量角更新所述起始矢量角，并以当前目标电流Is和当前的电流矢量角分别作为当前标定转矩点的标定峰值电流和标定电流矢量角；以及
交直轴电流计算模块，用于依据被测电机的标定直轴电流Id和标定交轴电流Iq分别与所述标定峰值电流和电流矢量角θ的对应关系式计算出所述标定转矩区间内各个标定转矩点的标定直轴电流Id和标定交轴电流Iq即完成被测电机的最大转矩电流比标定。
[0013]再一方面，为了解决上述进一步的技术问题，本专利技术实施例再提供以下技术方案：一种永磁同步电机标定方法，包括以下步骤：采用如上述任一项所述的最大转矩电流比标定方法完成被测电机的最大转矩电流比标定；以及基于所述被测电机的最大转矩电流比标定以完成对被测电机的弱磁标定。
[0014]进一步的，所述上位机还预存有所述被测电机的标定转速区间、标定功率区间以及标定母线电压区间，所述基于所述被测电机转矩区的最大转矩电流比标定以完成对被测电机的弱磁标定具体包括：起始量确定步骤，根据所述被测电机的最大转矩电流比标定确定被测电机的转速点标定的起始直轴电流和起始交轴电流；步进值确定步骤，通过所述上位机调节所述被测电机的转速逐渐递增直至所述被测电机的转速达到功率区的第一个标定转速点，依据被测电机当前的直轴电压Ud和交轴电压Uq计算出被测电机的实际相电压U
实
，依据所述标定母线电压区间确定被测电机当前标定转速点的相电压峰值Usmax，比较所述实际相电压U
实
和相电压峰值Usma本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机的最大转矩电流比标定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：上电步骤，通过标定设备中的上位机控制所述标定设备中的直流电源为安装在所述标定设备上的被测电机和陪测电机上电以及控制所述陪测电机维持所述被测电机的转速为被测电机的转折转速，所述上位机预先存有所述被测电机的标定转矩区间；初始化步骤，通过所述上位机将所述被测电机的电流矢量角θ设定为预定的起始矢量角，同时通过所述上位机调节所述被测电机的目标电流Is逐渐递增直至所述被测电机的转矩达到所述标定转矩区间的零转矩点，并记录此时的目标电流Is作为起始电流值；标定步骤，通过所述上位机交替循环调节所述被测电机的目标电流Is和电流矢量角θ，在每个交替循环调节周期内先调节目标电流Is从起始电流值递增以使所述被测电机的转矩达到所述标定转矩区间的下一个标定转矩点，再维持当前目标电流Is不变而调节所述被测电机的电流矢量角θ从起始矢量角开始变化直至所述被测电机的转矩最大，每个交替循环调节周期完成时，分别以当前目标电流Is更新所述起始电流值以及以当前的电流矢量角更新所述起始矢量角，并以当前目标电流Is和当前的电流矢量角分别作为当前标定转矩点的标定峰值电流和标定电流矢量角；以及交直轴电流计算步骤，通过所述上位机依据被测电机的标定直轴电流Id和标定交轴电流Iq分别与所述标定峰值电流和电流矢量角θ的对应关系式计算出所述标定转矩区间内各个标定转矩点的标定直轴电流Id和标定交轴电流Iq即完成被测电机的最大转矩电流比标定。2.如权利要求1所述的永磁同步电机的最大转矩电流比标定方法，其特征在于，从第二个交替循环调节周期开始，在调节目标电流Is时均以在上一个调节周期内所述目标电流Is的调节增量作为当前调节周期的调节步进量。3.如权利要求1或2所述的永磁同步电机的最大转矩电流比标定方法，其特征在于，从第二个交替循环调节周期开始，在调节电流矢量角θ时，先以在上一个调节周期内所述电流矢量角θ的调节增量递增，然后再调节所述被测电机的电流矢量角θ增加一个预设的单位调节量，然后再判断所述被测电机的转矩是否增大，当判定所述被测电机的转矩增大时则按照所述单位调节量持续增大被测电机的电流矢量角θ直至被测电机的转矩不变，否则，调节所述被测电机的电流矢量角θ按照所述单位调节量逐渐递减直至被测电机的转矩不变。4.如权利要求1所述的永磁同步电机的最大转矩电流比标定方法，其特征在于，所述被测电机的标定转矩区间通过所述被测电机的外特性曲线确定。5.一种永磁同步电机的最大转矩电流比标定的标定设备，包括：试验台架，供被测电机安装于其上；陪测电机，用于对接被测电机以维持所述被测电机的转速为被测电机的转折转速；直流电源，分别连接所述被测电机和所述陪测电机，用于分别为所述被测电机和陪测电机上电；以及上位机，分别连接被测电机和所述陪测电机，用于预存所述被测电机的标定转矩区间并对应控制所述被测电机和所述陪测电机的运转状态以及对标定过程中采集的数据进行运算处理；其特征在于，所述上位机包括：上电控制模块，用于控制所述直流电源为安装在所述标定设备上的被测电机和所述陪
测电机上电以及控制所述陪测电机维持所述被测电机的转速为被测电机的转折转速，所述上位机预先存有所述被测电机的标定转矩区间；初始化模块，用于将所述被测电机的电流矢量角θ设定为预定的起始矢量角，同时调节所述被测电机的目标电流Is逐渐递增直至所述被测电机的转矩达到所述标定转矩区间的零转矩点，并记录此时的目标电流Is作为起始电流值；标定模块，用于交替循环调节所述被测电机的目标电流Is和电流矢量角θ，在每个交替循环调节周期内先调节目标电流Is从起始电流值递增以使所述被测电机的转矩达到所述标定转矩区间的下一个标定转矩点，再维持当前目标电流Is不变而调节所述被测电机的电流矢量角θ从起始矢量角开始变化直至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰夫，陈星，
申请(专利权)人：深圳市依思普林科技有限公司，
类型：发明
国别省市：