[发明专利]永磁同步电机交、直轴电感参数离线辨识方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，特别是涉及一种永磁同步电机交、直轴电感参数离线辨识方法及系统。

背景技术

永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）以其结构简单、运行可靠、体积小、损耗低、效率高等优点，在数控机床、电子电气领域得到广泛应用。永磁同步电机参数对于其应用有着重要的影响。永磁同步电机参数离线辨识主要是通过在永磁同步电机运行之前，控制逆变器向永磁同步电机绕组施加不同形式的电压、电流激励，检测永磁同步电机的电压电流激励响应，并按照激励响应与电机参数之间的关系，计算出相应永磁同步电机参数，或采用某种拟合算法辨识永磁同步电机参数：采用脉冲电压冲击法需要通过施加直流的方法得到永磁同步电机的d轴（转子磁极轴），如果永磁同步电机的轴无法转动，比如带抱闸机械，则无法得到永磁同步电机的d轴；而采用将一组三相平衡的高频电压或电流信号施加在永磁同步电机上，采样永磁同步电机的反馈高频电流或电压，根据反馈的电流或电压的幅值计算得到永磁同步电机的交轴电感参数L_q，以及永磁同步电机的直轴电感参数L_d，计算量大，不易实现。

发明内容

基于此，有必要针对现有的永磁同步电机参数离线辨识中的计算量大，不易实现的问题，提供一种永磁同步电机交、直轴电感参数离线辨识方法及系统。

一种永磁同步电机交、直轴电感参数离线辨识方法，包括如下步骤：

控制永磁同步电机静止及所述永磁同步电机的绕组电流为零，导通逆变器中U相上桥臂、V相和W相下桥臂，断开所述逆变器中U相下桥臂、V相和W相上桥臂，在α_uβ_u坐标系下，向所述永磁同步电机的绕组加载时长为第一预设时间t₁的第一电压矢量

导通所述逆变器中V相上桥臂、U相和W相下桥臂，断开所述逆变器中V相下桥臂、U相和W相上桥臂，在α_vβ_v坐标系下，向所述永磁同步电机的绕组加载时长为第二预设时间t₂的第二电压矢量

导通所述逆变器中W相上桥臂、U相和V相下桥臂，断开所述逆变器中W相下桥臂、U相和V相上桥臂，在α_wβ_w坐标系下，向所述永磁同步电机的绕组加载时长为第三预设时间t₃的第三电压矢量

检测直流母线电压u_dc，并采样所述永磁同步电机分别在所述第一电压矢量所述第二电压矢量和所述第三电压矢量作用下的电流，并计算得到第一电流变量I₁和第二电流变量I₂；

根据所述直流母线电压u_dc、所述第一电流变量I₁和所述第二电流变量I₂，计算得到所述永磁同步电机的交轴电感参数L_q，以及所述永磁同步电机的直轴电感参数L_d；

其中，所述第一预设时间t₁、所述第二预设时间t₂和所述第三预设时间t₃均小于d轴时间常数且小于q轴时间常数R_s为所述永磁同步电机的相电阻参数。

值得说明的是，所述第二电压矢量方向超前所述第一电压矢量方向120°，所述第三电压矢量方向超前所述第二电压矢量方向120°；

α_u轴为所述永磁同步电机U相方向，β_u轴为所述永磁同步电机超前U相90°方向；α_v轴为所述永磁同步电机V相方向，β_v轴为所述永磁同步电机超前V相90°方向；α_w轴为所述永磁同步电机W相方向，β_w轴所述永磁同步电机超前W相90°方向。

较佳地，所述第一预设时间t₁、所述第二预设时间t₂和所述第三预设时间t₃相等，且取值均为t。

作为一种可实施方式，所述采样所述永磁同步电机分别在所述第一电压矢量所述第二电压矢量和所述第三电压矢量作用下的电流，并计算得到第一电流变量I₁和第二电流变量I₂，包括如下步骤：