一种双三相永磁同步电机高精度数学模型建模方法技术

技术编号:35518331 阅读:23 留言:0更新日期:2022-11-09 14:36
本发明专利技术公开了一种双三相永磁同步电机高精度数学模型建模方法,所述方法通过单个三相绕组的若干工况计算,建立电流与磁链、电流与转矩之间的插值模型,结合求反等数学方法,实现双三相电机数学模型的建立。相比于现有的双三相永磁同步电机数学模型,本发明专利技术仅使用单个三相绕组的有限元计算结果,结合双三相电机的对称性即实现了双三相永磁同步电机数学模型的建立,减少了建模过程中的计算量。本发明专利技术所提出的建模方法能够充分考虑电机的电磁耦合、磁饱和、谐波磁场以及转子位置对电机性能所造成的影响,是一种高保真高精度的数学模型。使用该数学模型进行电机控制策略仿真时,避免了时步有限元方法的使用,能够在保证仿真精度的同时节省了仿真时间。同时节省了仿真时间。同时节省了仿真时间。

【技术实现步骤摘要】
一种双三相永磁同步电机高精度数学模型建模方法


[0001]本专利技术属于电机领域,涉及一种双三相永磁同步电机高精度建模方法,具体涉及一种基于有限元计算结果和多维插值的双三相永磁同步电机高精度数学模型建立方法。

技术介绍

[0002]永磁同步电机因其体积小、功率密度高、结构简单、运行平稳等优点在生产生活领域得到了广泛的应用。其中,双三相永磁同步电机因为具有低压大功率、低转矩波动、具有容错性能等优点而备受关注。然而,双三相电机由于具有两套三相绕组,其内部的电磁耦合关系极为复杂,这导致双三相永磁同步电机的数学建模极为复杂。目前常用的建模方法是将双三相电机视作两台三相电机的结合,对两台三相电机分别建模,但是这一方法忽略了两套三相绕组之间的电磁耦合,导致建立的双三相数学模型精度较低,无法实现高品质的电机控制。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种双三相永磁同步电机高精度数学模型建模方法,该方法通过单个三相绕组的若干工况计算,建立电流与磁链、电流与转矩之间的插值模型,结合求反等数学方法,实现双三相电机数学模型的建立。相比于现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双三相永磁同步电机高精度数学模型建模方法,其特征在于所述方法包括如下步骤:步骤一、对目标双三相永磁同步电机进行有限元建模,对第一套三相绕组A1B1C1施加多组d轴电流i
d1
和多组q轴电流i
q1
,对第二套三相绕组A2B2C2施加i
d2
=0、i
q2
=0的电流,进行电磁场有限元计算,求解磁链和转矩计算结果;步骤二、将i
d1
、i
q1
以及转子电角度位置θ作为自变量,将计算后得到的第一套三相绕组A1B1C1中的d轴磁链ψ
d1
、q轴磁链ψ
q1
以及第二套三相绕组A2B2C2中的d轴磁链增量Δψ
d2
、q轴磁链增量Δψ
q2
作为因变量,建立4组磁链和电流之间的关系ψ
d1
(i
d1
,i
q1
,θ)、ψ
q1
(i
d1
,i
q1
,θ)、Δψ
d2
(i
d1
,i
q1
,θ)、Δψ
q2
(i
d1
,i
q1
,θ);步骤三、根据双三相电机结构的对称性和周期性,对ψ
d1
(i
d1
,i
q1
,θ)、ψ
q1
(i
d1
,i
q1
,θ)、Δψ
d2
(i
d1
,i
q1
,θ)、Δψ
q2
(i
d1
,i
q1
,θ)进行移相30
°
,得到ψ
d2
(i
d2
,i
q2
,θ)、ψ
q2
(i
d2
,i
q2
,θ)、Δψ
d1
(i
d2
,i
q2
,θ)、Δψ
q1
(i
d2
,i
q2
,θ),即:ψ
d2
(i
d2
,i
q2
,θ)=ψ
d1
(i
d1
,i
q1


30
°
);ψ
q2
(i
d2
,i
q2
,θ)=ψ
q1
(i
d1
,i
q1


30
°
);Δψ
d1
(i
d2
,i
q2
,θ)=Δψ
d2
(i
d1
,i
q1


30
°
);Δψ
q1
(i
d2
,i
q2
,θ)=Δψ
q2
(i
d1
,i
q1


30
°
);双三相运行时,第一套三相绕组A1B1C1的d轴磁链ψ
d1s
与q轴磁链ψ
q1s
、第二套三相绕组A2B2C2的d轴磁链ψ
d2s
与q轴磁链ψ
q2s
为:ψ
d1s
=ψ
d1
(i
d1
,i
q1
,θ)+Δψ
d1
(i
d2
,i
q2
,θ);ψ
q1s
=ψ
q1
(i
d1
,i
q1
,θ)+Δψ
q1
(i
d2
,i
q2
,θ);ψ
d2s
=ψ
d2
(i
d2
,i
q2
,θ)+Δψ
d2
(i
d1
,i
q1
,θ);ψ
q2s
=ψ
q2
(i
d2
,i
q2
,θ)+Δψ
q2
(i
d1
,i
q1
,θ);步骤四、对ψ
d1
(i
d1
,i
q1
,θ)、ψ
q1
(i
d1
,i
q1
,θ)进行求反,得到电流i
d1
、i
q1
与磁链ψ
d1
、ψ
q1
和转子位置θ之间的关系i
d1

d1

q1
,θ)和i
q1

【专利技术属性】
技术研发人员:邹继斌刘成思徐永向
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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