一种对称五相永磁同步电机绕组自感与互感测试方法技术

本发明专利技术公开了一种对称五相永磁同步电机绕组自感与互感测试方法，以交流静态法为基础，通过多个直流电源在绕组端施加直流电流为手段在完成测试的过程中调节转子位置等效考虑运行状态下磁路的饱和状态对绕组自感与互感的影响，在测试的过程中考虑到电机实际驱动电路的控制方式对绕组自感与互感的影响，最终根据电磁场等效原理计算和分析多次间接测试的结果，得到无机械负荷状态下等效测得的绕组自感与互感。本发明专利技术不需要另外加装机械固定装置，并且能够考虑到电机运行状态中电磁场对电感测试结果的影响，测试过程中，电机的机壳和轴伸都不用特殊固定，也不需要外部设备，具有结构简单、性能稳定、数据可靠特点。数据可靠特点。数据可靠特点。

【技术实现步骤摘要】
一种对称五相永磁同步电机绕组自感与互感测试方法


[0001]本专利技术属于电机测试
，以对称五相永磁同步电机为应用对象，涉及一种对称五相永磁同步电机绕组自感与互感测试方法，特别是一种考虑电机运行状态的对称五相永磁同步电机绕组自感与互感测试方法。

技术介绍

[0002]目前，对于永磁同步电机电感的测试方法有很多，比如直流电桥法测试、磁链法测试、静转矩法测试，还有交流静态法测试等等。其中，交流静态法测试能相对方便而准确测试出电机绕组的电感，而且测试方法易于实现。但是利用传统的交流静态法测量电感也存在一些问题，比如一般情况下，利用交流静态法测量永磁同步电机绕组电感时需要外加堵转装置将电机的转子固定，无形中增加了测试所需的设备条件，且在交流静态测试过程中无法考虑到电机实际的运行状态。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术，本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够考虑电机运行状态的对称五相永磁同步电机绕组自感与互感测试方法，所提出的测试方法以交流静态法为基础完成电机绕组自感和互感的测试，不需要另外加装机械固定装置，并且能够考虑到电机运行状态中电磁场对电感测试结果的影响。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的一种对称五相永磁同步电机绕组自感与互感测试方法，包括以下步骤：选定任意相绕组记为B相绕组，从B相绕组开始逆时针依次记为B相、C相、D相、E相和A相；
[0005]步骤一：在电机AC相绕组间，加入直流电源输入1，所述直流电源输入1提供电流为I1的恒定直流电流，同时，在电机AD相绕组间，加入直流电源输入2，所述直流电源输入2提供电流为I2的恒定直流电流，以产生使转子固定的电磁力矩，同时模拟电机运行时的电机内电磁场分布；
[0006]步骤二：将电机B相绕组引出线接到变频器的单相输出端，给电机B相通预定频率的交流电，通过调压器调节电压为额定电压，记录当前时刻的测试数据，所述测试数据包括电机B和E两相绕组的端电压、B相绕组电流及B相绕组电功率；
[0007]步骤三：B相绕组停止通电，改变I1和I2的大小或者同时改变I1和I2的大小和方向，然后重复执行步骤一和步骤二，电流I1和I2满足I1+I2＝I
q
，I
q
为电机运行时的交轴电流值，共改变重复执行设定次数，测试得到电机转子处于不同位置时的B相绕组的自感，B相绕组自感记为电机的绕组自感参考量L
BB1
；
[0008]步骤四：B相绕组重新开始通电，在电机AE相绕组间，加入直流电源输入1，所述直流电源输入1提供电流为I3的恒定直流电流，同时，在电机AD相绕组间，加入直流电源输入2，所述直流电源输入2提供电流为I4的恒定直流电流，以产生使转子固定的电磁力矩，同时模拟电机运行时的电机内电磁场分布；
[0009]步骤五：将电机B相绕组引出线接到变频器的单相输出端，给电机B相绕组通预定频率的交流电，通过调压器调节电压为额定电压，记录当前时刻的测试数据，所述测试数据包括电机B和C两相绕组的端电压、B相电流及B相电功率；
[0010]步骤六：B相绕组停止通电，改变I3和I4的大小或者同时改变I3和I4的大小和方向，然后重复步骤四、步骤五，电流I3和I4满足I3+I4＝I
q
，I
q
为电机运行时的交轴电流值，共改变重复执行设定次数，测试得到电机转子处于不同位置时的B相绕组的自感，B相绕组自感记为电机的绕组自感参考量；
[0011]步骤七：根据永磁同步电机的实际驱动方式、绕组自感参考量L
BB1
和L
BB2
以及步骤二和步骤五获得的测试数据得到考虑电机运行状态的绕组自感、相隔绕组间互感、相邻绕组间互感。
[0012]进一步的，步骤三中B相绕组的自感为：
[0013][0014]其中，L
BB1
为B相绕组的自感，U
B1
、I
B1
分别为根据步骤二测试数据得到的B相绕组的电压有效值和电流有效值，ω为正弦交流电流的角频率，P为绕组铜损。
[0015]进一步的，步骤六中B相绕组的自感为：
[0016][0017]其中，L
BB2
为B相绕组的自感，U
B2
、I
B2
分别为根据步骤五测试数据得到的B相绕组的电压有效值和电流有效值，ω为正弦交流电流的角频率，P为绕组铜损。
[0018]进一步的，步骤七中考虑电机运行状态的绕组自感具体为：
[0019]L
S
＝aL
BB1
+bL
BB2
[0020]其中，a为五相永磁同步电机采用空间矢量控制控制策略时上下桥臂相隔相导通模式的占比，b为五相永磁同步电机采用空间矢量控制控制策略时上下桥臂相邻相导通模式的占比。
[0021]进一步的，步骤七中考虑电机运行状态的相隔绕组间互感具体为：
[0022][0023]其中，ω为正弦交流电流的角频率，U
E
为根据步骤二测试数据得到的E相绕组的电压有效值，I
B1
为根据步骤二测试数据得到的B相绕组的电流有效值。
[0024]进一步的，步骤七中考虑电机运行状态的相邻绕组间互感具体为：
[0025][0026]其中，ω为正弦交流电流的角频率，U
C
为根据步骤五测试数据得到的C相绕组的电压有效值，I
B2
为根据步骤五测试数据得到的B相绕组的电流有效值。
[0027]本专利技术的有益效果：本专利技术利用对称五相永磁同步电机多绕组结构特点结合交流静态法测试电机绕组自感及其与相邻绕组互感和相隔绕组互感。采用本方法测试电机绕组
自感和互感，可以在考虑电机运行状态的情况下测试出电机处于任意一个位置时，一相绕组自感及其与相邻绕组互感和相隔绕组互感。既省去了外加转子堵转装置，又能提高电机自感和互感的测试精度，使其更接近电机运行状态下电机自感和互感的真实值。采用本专利技术方法实现电机电感的测试过程中，电机的机壳和轴伸都不用特殊固定，也不需要外部设备。具有结构简单、性能稳定、数据可靠等一系列优点，可以满足一般性电机电感测试需要。
附图说明
[0028]图1为本专利技术方法步骤一所述的电路连接图；
[0029]图2为本专利技术方法步骤二所述的电路连接图；
[0030]图3为本专利技术方法步骤四所述的电路连接图；
[0031]图4为本专利技术方法步骤五所述的电路连接图；
[0032]图5为本明的对称五相永磁同步电机的结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合说明书附图和实施例对本专利技术做进一步说明。
[0034]实施例一：
[0035]本专利技术的一种永磁同步电机绕组自感和绕组间互感的测试方法，步骤如下：
[0036]步骤一：在电机AC相绕组间，加入直流电源输入1，所述直流电源输入1用于提供电流为I1的恒定直流电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对称五相永磁同步电机绕组自感与互感测试方法，其特征在于，包括以下步骤：选定任意相绕组记为B相绕组，从B相绕组开始逆时针依次记为B相、C相、D相、E相和A相；步骤一：在电机AC相绕组间，加入直流电源输入1，所述直流电源输入1提供电流为I1的恒定直流电流，同时，在电机AD相绕组间，加入直流电源输入2，所述直流电源输入2提供电流为I2的恒定直流电流，以产生使转子固定的电磁力矩，同时模拟电机运行时的电机内电磁场分布；步骤二：将电机B相绕组引出线接到变频器的单相输出端，给电机B相通预定频率的交流电，通过调压器调节电压为额定电压，记录当前时刻的测试数据，所述测试数据包括电机B和E两相绕组的端电压、B相绕组电流及B相绕组电功率；步骤三：B相绕组停止通电，改变I1和I2的大小或者同时改变I1和I2的大小和方向，然后重复执行步骤一和步骤二，电流I1和I2满足I1+I2＝I
q
，I
q
为电机运行时的交轴电流值，共改变重复执行设定次数，测试得到电机转子处于不同位置时的B相绕组的自感，B相绕组自感记为电机的绕组自感参考量L
BB1
；步骤四：B相绕组重新开始通电，在电机AE相绕组间，加入直流电源输入1，所述直流电源输入1提供电流为I3的恒定直流电流，同时，在电机AD相绕组间，加入直流电源输入2，所述直流电源输入2提供电流为I4的恒定直流电流，以产生使转子固定的电磁力矩，同时模拟电机运行时的电机内电磁场分布；步骤五：将电机B相绕组引出线接到变频器的单相输出端，给电机B相绕组通预定频率的交流电，通过调压器调节电压为额定电压，记录当前时刻的测试数据，所述测试数据包括电机B和C两相绕组的端电压、B相电流及B相电功率；步骤六：B相绕组停止通电，改变I3和I4的大小或者同时改变I3和I4的大小和方向，然后重复步骤四、步骤五，电流I3和I4满足I3+I4＝I
q
，I
q
为电机运行时的交轴电流值，共改变重复执行设定次数，测试得到电机转子处于不同位置时的B相绕组的自感，B相绕组自感记为电机的绕组自感参考量；步骤七：根据永磁同步电机的实际驱动方式、绕组自感参考量L
BB1

【专利技术属性】
技术研发人员：曾德鹏，王尊恒，张强，潘海浪，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：