[发明专利]一种永磁同步电机无角度传感器效率测试系统及控制方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机无角度传感器效率测试系统，其特征在于：包括控制模块、功率分析仪、整流模块、直流母线排、主逆变模块、辅逆变模块、陪试电机、转矩仪、和被测电机，其中：

所述整流模块，通过整流器将三相交流电转变成直流电，并输入到直流母线排；

所述直流母线排，将直流电分别输送到主逆变模块和辅逆变模块；

所述主逆变模块和辅逆变模块，将直流电转成交流电后分别输送到被测电机和陪试电机；

所述陪试电机和被测电机通过转矩仪连接；所述功率分析仪用于采集被测电机输出功率；

所述控制模块，收集转矩仪采集的信号，并控制主逆变模块和辅逆变模块，从而使被测电机能同步跟踪陪试电机的输出负载转矩和电流，保持稳定运行。

2.根据权利要求1所述永磁同步电机无角度传感器效率测试系统，其特征在于：所述主逆变模块和辅逆变模块均采用三相全桥式逆变器。

3.根据权利要求1所述永磁同步电机无角度传感器效率测试系统，其特征在于：所述主逆变模块与被测电机之间还设有滤波器。

4.一种权利要求1所述永磁同步电机无角度传感器效率测试系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）初始位置调整，定义被测电机直轴为d1、交轴为q1；陪试电机直轴为d2、交轴为q2；主逆变器和辅逆变器均给定一个与定子A轴方向相同且大小恒定的电流矢量，使得d1轴与d2轴分别对齐被测电机与陪试电机的定子A轴；并设立假定旋转坐标系，定义被测电机的转矩轴为δ1、励磁轴为γ1；陪试电机的转矩轴为δ2、励磁轴为γ2，并假定旋转坐标系不是同步旋转坐标系，它是定向于已知的转子估计位置，并且可以按照确定的控制规律自行调整的坐标系；

（2）启动电机，在控制模块中先通过PI控制算法启动被测电机至一定的转速；该过程中仅对陪试电机的δ2，γ2轴进行电流闭环控制，并将δ2、γ2轴电流的参考值都设置为零，从而使得该过程陪试电机不输出负载转矩；

（3）效率测试，对陪试电机进行转矩、电流双闭环控制，该过程γ2轴电流参考值设置为零，而δ2轴电流根据转矩仪反馈值与陪试电机的负载转矩间的误差来调节；而被测电机进行转速和电流双闭环控制，该过程中被测电机δ1轴与q1轴对齐，且被测电机的输出转矩根据给定转速与实际转速的误差进行调整；此时通过功率分析仪得出被测电机输入功率，以及由转矩仪得到的输出功率，从而得到被测电机在任何可调转速和负载下的效率。