[发明专利]偶数单元交流永磁电机转矩波动测试方法

权利要求书

1.一种偶数单元交流永磁电机转矩波动测试方法，其特征在于所述测试方法步骤如下：

步骤一：利用多相偶数单元永磁同步电机的结构特点，通过在一个单元电机内加直流电，使电机处于某一位置，在一相绕组两端加入带有直流偏置的正弦交流电压信号，测量这相绕组的电流以及其他相绕组电流，从而得到这一位置处电机绕组自感和其与其他绕组的互感，改变加电单元电机内直流电矢量，使电机处于其他位置，从而测量出一个电周期内电机绕组自感和互感随转子位置变化的曲线；

步骤二：处理自感和互感曲线，利用傅里叶分解得到其各自的恒定分量和谐波分量，通过对自感和互感的谐波分量进行处理，可以得到模拟电机某一运行状态相电流I时，等效测试状态相电流为I'；

步骤三：将N₁个相邻的单元电机用作发电单元，接负载电阻；同时，将N₂个相邻的单元电机用作电动单元，连接到控制驱动器，控制驱动器先关断；

步骤四：控制驱动器开始运行，使电动单元相电流值为I'，通过力矩传感器读出一个电周期内的转矩波动曲线，同时测量发电单元的相电流值I₂'；

步骤五：用电动单元相电流值为I'和测量得到的发电单元的相电流值I₂'以及不同绕组间互感曲线，计算出互感不对称带来的转矩波动曲线'；

步骤六：用力矩传感器读出一个电周期内的转矩波动曲线减去计算出互感不对称带来的转矩波动曲线得到等效测试出的电机转矩波动曲线；

步骤七：改变发电单元的负载电阻值大小，重复以上步骤即可得到任意状态下电机的转矩波动曲线。

2.根据权利要求1所述的偶数单元交流永磁电机转矩波动测试方法，其特征在于所述多相偶数单元永磁同步电机的定子绕组具有N个独立运行单元，每个独立运行单元为3相对称交流绕组，多相偶数单元永磁同步电机的相数m为：m＝3×N，其中N为大于1的偶数。

3.根据权利要求1所述的偶数单元交流永磁电机转矩波动测试方法，其特征在于所述直流偏置电压分量与待测运行状态下相绕组电压相等。

4.根据权利要求1所述的偶数单元交流永磁电机转矩波动测试方法，其特征在于所述N₁＝N₂，N₁+N₂＝N。

5.根据权利要求1所述的偶数单元交流永磁电机转矩波动测试方法，其特征在于所述某一运行状态相电流I与等效测试状态电动单元相电流为I'的关系如下式所示：

II'=L01-M11L01;]]>

其中，L₀₁为一相绕组自感一次谐波的幅值，M₁₁为相邻两绕组互感一次谐波幅值。

6.根据权利要求1所述的偶数单元交流永磁电机转矩波动测试方法，其特征在于所述互感不对称带来的转矩波动计算过程如下式所示：

ΔT1ΔT2=p12I′I2′TddθLM12M12TLI′I2′,]]>

其中，L为单元电机的电感矩阵，为发电单元和电动单元电机之间的互感矩阵，ΔT₁为互感不对称情况下电动单元电机引入的转矩波动，ΔT₂为互感不对称情况下发电单元电机引入的转矩波动，p为电机的极对数，θ为电机运行时，定转子相差的机械角度；

ΔT=ΔT1+ΔT2=12pI′·I2′(MS02-MS12)(sin(2θ-π3)+sin(4θ+π3)),]]>

其中，ΔT为由互感不对称带来的转矩波动，M_S02为相邻绕组互感，M_S12为相隔一个绕组的两相绕组互感。