[发明专利]采用静态补偿定子磁链模型的异步电机动态效率测试方法

权利要求书

1.一种采用静态补偿定子磁链模型的三相异步电机动态效率测试方法，其特征在于包括以下步骤：

S1. 给电机通入工频50Hz三相交流电，通过霍尔传感器检测电机定子线电压和线电流；

S2. 采用锁相环PLL技术得到电压与电流之间的相位差，从而得到电机输入功率P₁；

S3. 采用基于静态补偿的定子磁链模型得到在两相静止α-β坐标系下经过补偿后的定子磁链估计分量 和；

S4. 结合两相静止α-β坐标系下定子电流分量i_sα、i_sβ与定子磁链估计分量、以及电机自身相关参数得出电机电磁转矩T_em、转差ω_sl、转子机械角速度ω_r；

S5. 将传递到转子侧的总机械功率减去由风阻和机械摩擦造成的功率损耗p_mec，以及由附加参杂损耗造成的功率损耗p_ad，得到电机的输出功率P₂。

2.如权利要求1所述采用静态补偿定子磁链模型的三相异步电机动态效率测试方法，其特征在于所述步骤S3中，对于磁链观测模型采用带固定频率补偿的定子磁链观测模型，其中具体的补偿方法为： 

                              （1）

                            （2）

其中、与、分别为补偿前后定子磁链的幅值Wb与角度rad。

3.如权利要求1所述采用静态补偿定子磁链模型的三相异步电机动态效率测试方法，其特征在于所述步骤S4中，对于电机电磁转矩T_em的计算有：

                                  （3）

式中n_p是电机极对数，、i_sq分别是在d轴按照定子磁链定向的同步旋转d-q参考坐标系中，估计定子磁链和电流矢量i_s分别在d轴和q轴方向的投影分量。

4.如权利要求1所述采用静态补偿定子磁链模型的三相异步电机动态效率测试方法，其特征在于所述步骤S4中，对于稳态转差ω_sl的计算有：

                              （4）

式中为漏磁系数，，R_r表示电机转子电阻，L_s，L_r和L_m分别表示定子和转子自感及两者间的互感，为估算的定子磁链幅值，而i_sd和i_sq分别表示在定子磁链定向条件下，电流矢量i_s在d轴和q轴方向的投影分量。

5.如权利要求1所述采用静态补偿定子磁链模型的三相异步电机动态效率测试方法，其特征在于所述步骤S4中，对于转子机械角速度ω_r可通过下式获得： 

                                    （5）

式中ω_s=314.159rad/s是电机同步角速度，ω_sl是转差，n_p是电机极对数。

6.如权利要求1所述采用静态补偿定子磁链模型的三相异步电机动态效率测试方法，其特征在于所述步骤S5中，对于输出功率P₂，可以通过下式得出：

                               （6）

式中p_mec是额定运行条件下电机的机械损耗，不同功率等级的Y系列异步电机可以通过查阅有关电机设计手册得到，p_ad是附加损耗，按异步电机的额定功率P_N一定比例系数选取，对于铸铝笼型转子p_ad =（1~3）%P_N，关于不同功率等级电机的比例系数按照实际电机功率查表即可。