[发明专利]一种基于电压积分法测试永磁电机电抗参数的方法

说明书

技术领域

本发明方法涉及永磁电机电抗参数的测试方法，它基于电压积分法，是通 过对采集的离散电压信号进行积分的永磁电机电抗参数测试方法。

背景技术

目前用于测量各类永磁电机直、交轴电抗参数的测试方法有电压积分法、 直流衰减法、直接负载法等多种辨识方法。其中原电压积分法的操作步骤为(测 量原理见图1，该图为直轴电抗参数测量电路)：第一步，调节转子直轴或交轴 与电枢合成磁动势轴线方向重合；第二步，根据要测的直、交轴电抗参数的不 同，对电机定子绕组选择不同的接线方式，然后将电机绕组网络的一端通过电 流表与滑动变阻器R₃、R_m的一端相连接，R_m的另一端通过开关与直流电源正极 相连。直流电源负极与另外两个滑动变阻器R₄、R₂的一端相连，R₂另一端与绕 组网络的另一端相连，R₄的另一端与R₃相连，电压表和磁通计相并联后，一端 接到R₃和R₄的接线处，另一端接到R₂和绕组网络一端的接线处；第三步，接通 电源，调节滑动变阻器，使电压表指示为零并观察磁通计数值是否变化；第四 步，若达到平衡，则按下磁通计的复位键，断开开关，记录此时的磁通计读数； 第五步，根据读数计算对应的直轴或交轴电感参数，然后经计算得到直轴或交 轴电抗数值。原电压积分法原理简单，但也存在一定的不足：在第一步转子直 轴或交轴与电枢合成磁势方向重合的调节中，通过转动电机转子，使已连接有 检流计的定子绕组中产生感应电流，根据检流计的指针摆动调节两方向重合， 由于受到检流计指针的机械惯性以及人的反应时间的影响，两方向重合的调节 必然产生一定的误差。第四步中用到磁通计这一特殊仪器，由于第三步中电压 表受到电阻器精度的影响而导致调零不准确，所以当磁通计调为零时，实际电 桥两输出端的电压并不为零，以至于在线圈放电完毕后磁通计的示数仍有变化， 影响永磁电机电抗参数的测量精度，造成测量精度低。

发明内容

针对现有电压积分法的不足，本发明提供一种测量精度高，操作过程简单 的基于电压积分法测试永磁电机电抗参数的方法。

本发明基于电压积分法测试永磁电机电抗参数的方法，其特征在于采用数 值积分法对由电压采集设备采集到的离散电压信号进行积分，得到永磁电机的 磁链参数，进而计算出永磁电机的电抗参数，具体的测试步骤为：

第一步，将永磁电机的B、C两相绕组相连接，并从A相绕组输入，从B、C 两相绕组输出电流I使永磁体带动转子RT定位，此时转子直轴与定子绕组合成 磁动势的方向重合。

第二步，将电机绕组的B、C两相短接，与A相共同构成一个电阻网络，其 中A端通过电流表与滑动变阻器R₃、R_m的一端相连接，R_m的另一端通过空气开 关S与直流电源E正极相连，直流电源负极与滑动变阻器R₂、滑动变阻器R₄的一 端相连，R₂另一端与绕组网络的B、C端相连，R₄的另一端与R₃相连，电压表和 电压采集装置相并联后，一端接到R₃和R₄的接线处，另一端接到R₂和绕组网络 B、C端的接线处。

第三步，合上开关S，调节滑动变阻器R_m使电流表示数为实验所需要的数 值I₀₁，然后调节滑动变阻器R₂、R₃、R₄，使电压表示数为零，即电桥平衡。

第四步，接通电压采集设备，如示波器或信号采集卡等装置，断开开关S， 用电压采集设备采集电压信号的实时数据。

第五步，记开关S断开的时刻为0时刻，从采集到的电压信号中选取从0时刻 到电压值减小至零时这段时间内的信号为有效信号，并按公式(1)计算磁链ψ′₁