[发明专利]永磁同步电机直轴电感辨识方法及装置

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机直轴电感辨识方法。该方法具体为：向永磁同步电机任意两相之间持续注入带有直流分量的交流信号，所述交流信号的幅值恒定且小于所述永磁同步电机额定驱动信号的幅值，所述交流信号的频率ω大于工频；待所述永磁同步电机稳定后，测量所述两相间反馈信号中的电流信号以及电压信号，从而获得交流分量的电流幅值I、电压幅值U；最后按照下式计算出所述永磁同步电机的直轴电感本发明还公开了一种永磁同步电机直轴电感辨识装置。相比现有技术，本发明一方面可避免d轴定位不准确所导致的电感测量偏差，并大幅降低采样难度，另一方面，测量过程更加简单便捷。

技术领域

本发明涉及一种永磁同步电机直轴电感辨识方法及装置。

背景技术

随着无速度传感器矢量控制技术在同步电机方面的应用，同步电机的应用范围越来越广泛，无速度传感器的高性能矢量控制和转矩控制技术是建立在同步电机的模型基础上，需要测量电机的参数：定子电阻，交直轴电感，同步电机的磁链等参数。

传统的测量直轴电感的方法是向电机d轴方向发脉冲电压矢量，电流波形为脉冲电压阶跃响应，通过采样电流和电压进行指数运算求出d轴电感时间常数，从而求解d轴电感。该直轴电感测量方法需要在电流稳态之前进行采样，并需要施加固定的电压脉冲，如果施加的固定电压脉冲幅值过大，或时间长，容易造成过流，相反，如果施加的固定电压脉冲幅值相同，时间很短，则电流小，影响电流测量精度，所以施加的固定电压脉冲不容易选取，而且，由于采样电流需要在电流稳态之前采样，要求电流可采样的时间很短，对电流采样要求较高，要求电流采样快而且准，否则容易造成参数辨识偏差，并且同步电机的内部机械结构对d轴定位影响导致d轴电感测量不准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种永磁同步电机直轴电感辨识方法，一方面可避免d轴定位不准确所导致的电感测量偏差，并大幅降低采样难度，另一方面，测量过程更加简单便捷。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

永磁同步电机直轴电感辨识方法，向永磁同步电机任意两相之间持续注入带有直流分量的交流信号，另外一相中无电流流过，相当于断路，所述交流信号的幅值恒定且小于所述永磁同步电机额定驱动信号的幅值，所述交流信号的频率ω大于工频(50Hz)；待所述永磁同步电机稳定后，测量所述两相间反馈信号中的电流信号以及电压信号从而获得交流分量的电流幅值I、电压幅值U；最后按照下式计算出所述永磁同步电机的直轴电感

进一步地，在注入带有直流分量的交流信号之前，先向所述两相之间注入一个幅值恒定的直流信号。

优选地，所述直流信号的幅值小于所述永磁同步电机额定驱动信号幅值。

优选地，所述电流幅值I、电压幅值U的测量方法具体为：先对所述两相间的反馈电压信号、反馈电流信号进行采样，然后对采样结果进行基于离散傅立叶变换的快速谐波分析。

优选地，所述带有直流分量的交流信号的幅值为所述永磁同步电机额定驱动信号的幅值的0.2倍至0.5倍。

根据相同的发明思路还可以得到以下技术方案：

永磁同步电机直轴电感辨识装置，该装置包括：

信号注入模块，用于向永磁同步电机任意两相之间持续注入带有直流分量的交流信号，另外一相中无电流流过，相当于断路，所述交流信号的幅值恒定且小于所述永磁同步电机额定驱动信号的幅值，所述交流信号的频率ω大于工频(50Hz)；测量模块，用于待所述永磁同步电机稳定后，测量所述两相间反馈信号中的电流信号以及电压信号；

计算模块，用于根据测量模块的测量结果，获得其中的交流分量的电流幅值I、电压幅值U，按照下式计算出所述永磁同步电机的直轴电感

进一步地，信号注入模块在注入带有直流分量的交流信号之前，先向所述两相之间注入一个幅值恒定的直流信号。