一种永磁同步电机电磁转矩的确定方法及装置制造方法及图纸

技术编号:37498568 阅读:25 留言:0更新日期:2023-05-07 09:35
本发明专利技术公开了一种永磁同步电机电磁转矩的确定方法及装置,包括:获取永磁同步电机在上一运行周期的第一参数集;基于第一参数集对永磁同步电机本次运行周期的参数进行更新,获得第二参数;根据第二电流参数和第一电机电角速度参数,计算获得铁损功率;基于第二磁链参数、铁损功率和第一电机电角速度参数,计算得到等效铁损电阻;根据等效铁损电阻,确定铁损电流;基于第二电流参数、第二磁链参数和铁损电流,计算本次运行周期的电磁转矩,使得基于电磁转矩更新永磁同步电机转角。本发明专利技术以d

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机电磁转矩的确定方法及装置


[0001]本专利技术涉及电机
,特别是涉及一种永磁同步电机电磁转矩的确定方法及装置。

技术介绍

[0002]永磁同步电机在高性能调速系统和伺服控制系统等工业领域中得到了广泛应用,永磁同步电机模型对永磁同步电机驱动方法的研究就有重要意义,通常通过永磁同步电机模型能够获得电磁转矩。
[0003]目前,采用d

q轴等效电路模型对永磁同步电机进行稳态分析或动态仿真。此种方法由于在实际分析中,恒定的电感无法描述电磁饱和、交叉耦合和空间谐波特性,与电机的实际特性存在较大偏差。还有基于场

路耦合的时步有限元联合仿真方法。此种方法需要在每一个时间步长都对电机电磁场进行一次瞬态有限元求解,但计算耗时较长,无法满足电机快速设计优化和控制软件优化的需求。也有采用磁路的建模方法,但是计算精度不高。而现有的基于有限元静磁分析结果进行查表的方法,对铁损的计算并不精确,无法满足高精度的应用场景。
[0004]可见,现有的永磁同步电机建模获得电磁转矩的方法,均存在模型精度差、数据资源占用较大、铁损失估计差等问题,使得最终获得的电磁转矩准确性差,无法满足实际的控制需求。

技术实现思路

[0005]针对于上述问题,本专利技术提供一种永磁同步电机电磁转矩的确定方法及装置,实现了提升永磁同步电机模型的精度以及电磁转矩的准确性。
[0006]为了实现上述目的,本专利技术提供了如下技术方案:
[0007]一种永磁同步电机电磁转矩的确定方法,包括:
[0008]获取永磁同步电机在上一运行周期的第一参数集,所述第一参数集至少包括上一运行周期对应的d

q轴的第一电流参数、第一磁链参数、第一切线电感参数、第一电压参数和第一电机电角速度参数;
[0009]基于所述第一参数集对所述永磁同步电机本次运行周期的参数进行更新,获得第二参数集,所述第二参数集至少包括本次运行周期对应的第二电流参数和第二磁链参数;
[0010]根据所述第二电流参数和第一电机电角速度参数,计算获得铁损功率;
[0011]基于所述第二磁链参数、所述铁损功率和所述第一电机电角速度参数,计算得到等效铁损电阻;
[0012]根据所述等效铁损电阻,确定铁损电流;
[0013]基于所述第二电流参数、所述第二磁链参数和所述铁损电流,计算本次运行周期的电磁转矩,使得基于所述电磁转矩更新所述永磁同步电机转角。
[0014]可选地,所述获取永磁同步电机在上一周期的第一参数集,包括:
[0015]获取永磁同步电机在上一周期的第一电流参数;
[0016]根据所述第一电流参数在第一参数表格中进行查表获得第一磁链参数和第一切线电感参数,所述第一参数表格为以电流参数为输入的二维表格,且所述第一参数表格中的第一磁链参数和第一切线电感参数同时受d轴电流和q轴电流的影响。
[0017]可选地,所述根据所述第二电流参数和第一电机电角速度参数,计算获得铁损功率,包括:
[0018]基于所述第二电流参数在第二参数表格中进行查询,获得与所述第二电流参数相匹配的初始铁损功率参数;
[0019]根据所述初始铁损功率参数和所述第一电机电角速度参数,确定铁损功率,其中,所述第二参数表格为记录电流参数与铁损功率参数的二维表格。
[0020]可选地,所述根据所述初始铁损功率参数和所述第一电机电角速度参数,确定铁损功率,包括:
[0021]若第二参数表格中每一电流参数对应的铁损功率参数是在同一基准电角速度参数计算得到的,基于所述基准电角速度参数、所述初始铁损功率参数、所述第一电机电角速度参数进行计算,获得铁损功率;
[0022]若第二参数表中每一电流参数对应的铁损功率参数是在不同的基准电角速度参数下计算得到的,基于所述第二电流参数确定目标基准电角速度参数;
[0023]基于所述目标基准电角速度、所述初始铁损功率参数、所述第一电机电角速度参数进行计算,获得铁损功率。
[0024]可选地,所述基于所述第二电流参数、所述第二磁链参数和所述铁损电流,计算本次运行周期的电磁转矩,包括:
[0025]根据所述第二电流参数和所述铁损电流,计算得到产生电磁转矩的d

q轴电流分量;
[0026]根据所述电流分量和所述第二磁链参数,计算得到本次运行周期的电磁转矩。
[0027]一种永磁同步电机电磁转矩的确定装置,包括:
[0028]获取单元,用于获取永磁同步电机在上一运行周期的第一参数集,所述第一参数集至少包括上一运行周期对应的d

q轴的第一电流参数、第一磁链参数、第一切线电感参数、第一电压参数和第一电机电角速度参数;
[0029]更新单元,用于基于所述第一参数集对所述永磁同步电机本次运行周期的参数进行更新,获得第二参数集,所述第二参数集至少包括本次运行周期对应的第二电流参数和第二磁链参数;
[0030]第一计算单元,用于根据所述第二电流参数和第一电机电角速度参数,计算获得铁损功率;
[0031]第二计算单元,用于基于所述第二磁链参数、所述铁损功率和所述第一电机电角速度参数,计算得到等效铁损电阻;
[0032]第一确定单元,用于根据所述等效铁损电阻,确定铁损电流;
[0033]第三计算单元,用于基于所述第二电流参数、所述第二磁链参数和所述铁损电流,计算本次运行周期的电磁转矩,使得基于所述电磁转矩更新所述永磁同步电机转角。
[0034]可选地,所述获取单元包括:
[0035]第一获取子单元,用于获取永磁同步电机在上一周期的第一电流参数;
[0036]第一查表子单元,用于根据所述第一电流参数在第一参数表格中进行查表获得第一磁链参数和第一切线电感参数,所述第一参数表格为以电流参数为输入的二维表格,且所述第一参数表格中的第一磁链参数和第一切线电感参数同时受d轴电流和q轴电流的影响。
[0037]可选地,所述第一计算单元包括:
[0038]第二查表子单元,用于基于所述第二电流参数在第二参数表格中进行查询,获得与所述第二电流参数相匹配的初始铁损功率参数;
[0039]第一确定子单元,用于根据所述初始铁损功率参数和所述第一电机电角速度参数,确定铁损功率,其中,所述第二参数表格为记录电流参数与铁损功率参数的二维表格。
[0040]可选地,所述第一确定子单元具体用于:
[0041]若第二参数表格中每一电流参数对应的铁损功率参数是在同一基准电角速度参数计算得到的,基于所述基准电角速度参数、所述初始铁损功率参数、所述第一电机电角速度参数进行计算,获得铁损功率;
[0042]若第二参数表中每一电流参数对应的铁损功率参数是在不同的基准电角速度参数下计算得到的,基于所述第二电流参数确定目标基准电角速度参数;
[0043]基于所述目标基准电角速度、所述初始铁损功率参数、所述本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机电磁转矩的确定方法,其特征在于,包括:获取永磁同步电机在上一运行周期的第一参数集,所述第一参数集至少包括上一运行周期对应的d

q轴的第一电流参数、第一磁链参数、第一切线电感参数、第一电压参数和第一电机电角速度参数;基于所述第一参数集对所述永磁同步电机本次运行周期的参数进行更新,获得第二参数集,所述第二参数集至少包括本次运行周期对应的第二电流参数和第二磁链参数;根据所述第二电流参数和第一电机电角速度参数,计算获得铁损功率;基于所述第二磁链参数、所述铁损功率和所述第一电机电角速度参数,计算得到等效铁损电阻;根据所述等效铁损电阻,确定铁损电流;基于所述第二电流参数、所述第二磁链参数和所述铁损电流,计算本次运行周期的电磁转矩,使得基于所述电磁转矩更新所述永磁同步电机转角。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取永磁同步电机在上一周期的第一参数集,包括:获取永磁同步电机在上一周期的第一电流参数;根据所述第一电流参数在第一参数表格中进行查表获得第一磁链参数和第一切线电感参数,所述第一参数表格为以电流参数为输入的二维表格,且所述第一参数表格中的第一磁链参数和第一切线电感参数同时受d轴电流和q轴电流的影响。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二电流参数和第一电机电角速度参数,计算获得铁损功率,包括:基于所述第二电流参数在第二参数表格中进行查询,获得与所述第二电流参数相匹配的初始铁损功率参数;根据所述初始铁损功率参数和所述第一电机电角速度参数,确定铁损功率,其中,所述第二参数表格为记录电流参数与铁损功率参数的二维表格。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述初始铁损功率参数和所述第一电机电角速度参数,确定铁损功率,包括:若第二参数表格中每一电流参数对应的铁损功率参数是在同一基准电角速度参数计算得到的,基于所述基准电角速度参数、所述初始铁损功率参数、所述第一电机电角速度参数进行计算,获得铁损功率;若第二参数表格中每一电流参数对应的铁损功率参数是在不同的基准电角速度参数下计算得到的,基于所述第二电流参数确定目标基准电角速度参数;基于所述目标基准电角速度、所述初始铁损功率参数、所述第一电机电角速度参数进行计算,获得铁损功率。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第二电流参数、所述第二磁链参数和所述铁损电流,计算本次运行周期的电磁转矩,包括:根据所述第二电流参数和所述铁损电流,计算得到产生电磁转矩的d

q轴电流分量;根据所述电流分量和所述第二磁链参数,计算得到本次运行周期的电磁转矩。6.一种永磁同步电机电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员:王治中仇杰刘培曹创郑玲玲符致勇
申请(专利权)人:上海汽车集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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