一种记忆电机调磁期间直轴电感测量方法技术

本发明专利技术公开一种记忆电机调磁期间直轴电感测量方法，通过磁化曲线近似得到调磁期间记忆电机永磁磁链变化，改进传统电压脉冲注入法，使其可以计算得到记忆电机直轴电感值，可以准确测量记忆电机调磁期间直轴电感变化值，为记忆电机模型建立提供数据支撑。解决了现有技术中记忆电机调磁期间直轴电感参数难以测量的问题。量的问题。量的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种记忆电机调磁期间直轴电感测量方法


[0001]本专利技术属于电机测试领域，具体涉及一种记忆电机调磁期间直轴电感测量方法。

技术介绍

[0002]记忆电机(Memory Motor，MM)相较于普通的永磁同步电机，永磁磁链可变，得到了国内外学者的关注与认可。通常施加直轴(d轴)脉冲电流以改变其永磁磁链，低速时运行在高磁化状态(Magnetization state，MS)，可产生大转矩，适用于重载场合；高速时运行在低磁化状态，可以拓宽转速运行范围。
[0003]该种电机在调磁时，直轴脉冲电流幅值很大，约为额定电流的3～4倍，直轴电感变化较大，为此要想实现高精度控制，需要提前测量调磁期间的电感参数值。而记忆电机调磁时，永磁磁链会随之变化，采用传统方法难以计算得到电感值。因此提出一种能够简便测算记忆电机调磁期间直轴电感参数的方法是符合实际需要的。
[0004]针对上述提出的问题，现提出一种记忆电机调磁期间直轴电感测量方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种记忆电机调磁期间直轴电感测量方法，解决了现有技术中记忆电机调磁期间直轴电感参数难以测量的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种记忆电机调磁期间直轴电感测量方法，包括如下步骤：
[0008]S1、测量记忆电机的磁化曲线；
[0009]S2、测量电机相电阻R；
[0010]S3、确定要测量的调磁操作的初始磁化状态MS<br/>i
和调磁后的磁化状态MS
j
，根据磁化曲线判断将电机调磁至初始磁化状态MS
i
需要施加的电流i
d_i
，以及测量的调磁操作需要施加的电流i
d_j
；
[0011]S4、将电机转子锁定，在d轴施加正负对称的方波电压u
d
，使得直轴电流i
d
增长i
d_i
，将电机磁化状态调至MS
i
，完成初始化调磁；
[0012]S5、在d轴施加正负对称的方波电压u
d
，使得d轴电流i
d
增长至i
d_j
然后降低至0，同时记录电压u
d
，电流i
d
随时间t的变化曲线，完成要测量的调磁操作；
[0013]S6、结合磁化曲线，确定调磁期间永磁磁链的变化曲线和关系式ψ
PM
(i
d
)；
[0014]S7、利用记录的数据，计算得到该调磁期间的电感L
d
(i
d
)在MS
i
至MS
j
期间随电流的变化关系：
[0015][0016]S8、重复S3～S7，测量不同磁化操作期间的d轴电感变化值。
[0017]进一步的，S1中磁化曲线的为d轴脉冲电流幅值与永磁磁链的对应关系，包含充磁
磁化曲线和去磁磁化曲线，用函数分别表示为：
[0018][0019]进一步的，S3中磁化状态初始化的目的是把电机磁化至MS
i
，从而在下一步测量MS
i
到MS
j
的调磁操作。
[0020]进一步的，S6中调磁期间ψ
PM
(i
d
)关系式的获取包括如下步骤：
[0021]S6.1、假设待测调磁操作为充磁，若i
d_i
&gt;0，即初始化调磁操作为充磁，根据记忆电机磁化特性近似认为该待测调磁期间永磁磁链的变化关系为：
[0022][0023]若i
d_i
&lt;0，即初始化调磁操作为退磁，则认为该待测调磁期间永磁磁链的变化关系为：
[0024][0025]S6.2、假设待测调磁操作为退磁，若i
d_i
&gt;0，即初始化调磁操作为充磁，根据记忆电机磁化特性可近似认为该待测调磁期间永磁磁链的变化关系为：
[0026][0027]若i
d_i
&lt;0，即初始化调磁操作为退磁，则认为该待测调磁期间永磁磁链的变化关系为：
[0028][0029]进一步的，S7中电感的获取包括如下步骤：
[0030]S7.1、获取记忆电机的d轴电压；
[0031]记忆电机的d轴电压方程为；
[0032][0033]式中，ω
e
为转子电角速度，ψ
d
为d轴磁链；
[0034]ψ
d
＝L
d
(i
d
)i
d
+ψ
PM
(i
d
)
ꢀꢀ⑧
[0035]S7.2、求解d轴电感值；
[0036]电机转子固定，即ω
e
为0，公式
③
简化可求d轴电感值：
[0037][0038]式中ψ
PM
(i
d
)通过公式
②
—
⑤
求得
[0039]本专利技术的有益效果：
[0040]1、本专利技术提出的记忆电机调磁期间直轴电感测量方法，通过磁化曲线近似得到调磁期间记忆电机永磁磁链变化，改进传统电压脉冲注入法，使其可以计算得到记忆电机直轴电感值，可以准确测量记忆电机调磁期间直轴电感变化值，为记忆电机模型建立提供数据支撑。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1是本专利技术实施例的记忆电机磁化曲线示意图；
[0043]图2是本专利技术实施例的测量电感时的电压电流波形图；
[0044]图3是本专利技术实施例的充磁和去磁电流波形图。
具体实施方式
[0045]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0046]一种记忆电机调磁期间直轴电感测量方法，具体包括如下步骤：
[0047]S1、测量记忆电机的磁化曲线；
[0048]磁化曲线的为d轴脉冲电流幅值与永磁磁链的对应关系，如图1所示，包含充磁磁化曲线和去磁磁化曲线，用函数分别表示为：
[0049][0050]具体选择三个磁化状态MS1，MS2，MS3作为示例电机的运行磁化状态；
[0051]S2、测量电机相电阻R；
[0052]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种记忆电机调磁期间直轴电感测量方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、测量记忆电机的磁化曲线；S2、测量电机相电阻R；S3、确定要测量的调磁操作的初始磁化状态MS
i
和调磁后的磁化状态MS
j
，根据磁化曲线判断将电机调磁至初始磁化状态MS
i
需要施加的电流i
d_i
，以及测量的调磁操作需要施加的电流i
d_j
；S4、将电机转子锁定，在d轴施加正负对称的方波电压u
d
，使得直轴电流i
d
增长i
d_i
，将电机磁化状态调至MS
i
，完成初始化调磁；S5、在d轴施加正负对称的方波电压u
d
，使得d轴电流i
d
增长至i
d_j
然后降低至0，同时记录电压u
d
，电流i
d
随时间t的变化曲线，完成要测量的调磁操作；S6、结合磁化曲线，确定调磁期间永磁磁链的变化曲线和关系式ψ
PM
(i
d
)；S7、利用记录的数据，计算得到该调磁期间的电感L
d
(i
d
)在MS
i
至MS
j
期间随电流的变化关系：S8、重复S3～S7，测量不同磁化操作期间的d轴电感变化值。2.根据权利要求1所述的一种记忆电机调磁期间直轴电感测量方法，其特征在于，S1中磁化曲线的为d轴脉冲电流幅值与永磁磁链的对应关系，包含充磁磁化曲线和去磁磁化曲线，用函数分别表示为：3.根据权利要求1所述的一种记忆电机调磁期间直轴电感测量方法，其特征在于，S3中磁化状态初始化的目的是把电机磁化至MS
i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林鹤云，仲宇翔，王激尧，阳辉，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：