[发明专利]识别交流同步电动机电等效电路图参量的设备和方法

说明书

技术领域

本发明源于一种用于无编码器地识别交流同步电动机的电等效电路图参量的方法、装置、设备和方法应用。电的等效电路图参量实现了交流电动机借助于电的等效电路图部件的表征，从而可模拟电动机在运行中的电特性。 

背景技术

由现有技术公知各种不同的用于确定交流电动机的电特性的方法。通常进行在电动机处的直流试验、空转试验和短路试验，以便能测量在此类运行情景中的电特性，且能由此推导出用于其它运行情况的电运行特性。交流同步电动机包括带有至少三个定子线圈的定子和带有或者由永磁体引起的或者由以直流电流流经的电刷供电的线圈产生的永久磁化的转子。典型地，为了表征同步电动机的电特性而使用所谓的等效电路图，在等效电路图中定子线圈借助于欧姆电阻R₁和电感L₁以及用于考虑反感应的电压的电压源U_P来模拟。借助于直流试验和短路试验典型地尝试确定用于交流电动机的等效电路图的集中的构件参量的大小。前面所提及的试验是时域方法，在时域方法中电动机运动，且该试验要求电动机在测试环境中驱动。在短路试验时电动机必须固定，其中，可能产生过载的危险。在直流试验时可确定欧姆定子电阻R₁，其中，可产生电过载的危险。由短路试验可推断出电感L₁。 

前面所提及的短路试验和直流试验在许多情况中考虑机械传感器例如位置传感器、角度传感器或转速传感器的测量结果，以便于能在各种不同的转圈速度中推导出电动机的运行特性的相互关系。 

在三相系统中，在Y型或Δ型接线中通过两相的馈入，在缺乏中 性点接地时根据定律I_u+I_v+I_w＝0相应地得出第三相的电流。出于该原因，三相系统同样可借助于两个坐标来描述，其中，为了描述总电流可考虑在复平面中的坐标系，在复平面中实部和虚部两个坐标可根据图1称为关于定子绕组的固位取向的α坐标和β坐标。α/β坐标系例如描述了电流的方向或在交流电动机的定子的静止的参考系中的转子磁通轴线。关于旋转体的磁性的取向可引入旋转的第二坐标系，所述第二坐标系的轴线称作转子的d轴线和q轴线，如其在图2中示出的那样。d轴线表示旋转体磁通的方向，而q轴线表示对此呈直角的横向磁通轴线。α/β定子坐标系到旋转的d/q转子坐标系的变换可通过在定子的相位U的绕组轴线与转子磁场的纵轴线之间的转角β_k来产生。就此而言，总电动机电流I或者该总电动机电流的三个相电流I_U、I_V和I_W可在定子固定的α/β坐标系中或在与旋转体一起旋转的d/a坐标系中研究。关于交流同步电动机的线电流到α/β坐标系中的换算适用下面的关系式：