[发明专利]一种电机参数测试方法以及一种直线电机的控制方法

说明书

本发明提供了一种电机参数测试方法，适用于长定子直线电机或旋转永磁同步电机，包括：确定所述电机的数学模型；控制所述电机的运行状态以得到所述数学模型的多组测试值；以及基于所述多组测试值与所述数学模型确定电机参数，所述电机参数包括等效电阻、等效直轴电感以及等效交轴电感。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其涉及一种电机参数测试方法以及使用电机参数的直线电机的控制方法。

背景技术

常导磁浮列车可达400至500公里/小时，超导磁浮列车可达500至600公里/小时。它的高速度使其在1000至1500公里之间的旅行距离中比乘坐飞机更优越。由于没有轮子、无摩擦等因素，比目前最先进的高速火车少耗电30％。在500公里/小时速度下，每座位/公里的能耗仅为飞机的1/3至1/2，比汽车也少耗能30％。因无轮轨接触，震动小、舒适性较好，磁浮列车在运行时不与轨道发生摩擦，发出的噪音也较低。由于磁浮列车具有快速、低耗、环保、安全等优点，因此前景十分广阔。

高速磁浮列车依靠长定子直线同步电机牵引前进，电机控制的性能直接关系到高速磁浮列车运行的平稳性，而获取准确的全线路电机参数对提升控制系统的性能具有重要意义。

另外，当磁浮列车速度较低时，可以采用车载测速定位装置获得速度和角度，通过车地无线电系统发送给地面；当磁浮列车速度较高时，车载测速定位系统不再适用，采用基于锁相环的扩展反电动势法可以计算得到磁浮列车的运行速度和磁极角度，但该方法依赖于电机参数：直轴电感、交轴电感和等效电阻。

高速磁浮列车所采用的电机为长定子同步直线电机，随着列车的运行，电机参数会随着列车位置的变化而变化，具有分布式的特点。现有的电机参数测试方法不能获取全线路的电机参数。为获取高速磁浮列车在全线路任何位置时的长定子直线电机的直轴电感、交轴电感和等效电阻，本发明提出一种电机参数测试方法，该电机参数测试方法可用于获取长定子直线电机在全线路任意位置时的电机参数或旋转永磁同步电机全旋转周期内的电机参数。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本发明的一方面，提供了一种电机参数测试方法，适用于长定子直线电机或旋转永磁同步电机，包括：确定所述电机的数学模型；控制所述电机的运行状态以得到所述数学模型的多组测试值；以及基于所述多组测试值与所述数学模型确定电机参数，所述电机参数包括等效电阻、等效直轴电感以及等效交轴电感。

进一步地，所述电机包括定子绕组和转子，所述测试值为电压值，所述控制电机的运行状态包括：控制所述电机以至少三种运行状态运行并获取所述定子绕组的至少三组测试值以确定所述定子绕组的电压值相对于所述转子的位置的变化关系。

进一步地，所述三种运行状态包括第一运行状态、第二运行状态以及第三运行状态，所述控制电机以至少三种运行状态运行并获取至少三组测试值包括：在所述第一运行状态下，控制所述定子绕组不通电流，获取所述转子在外力拖动下以第一预设速度匀速运行时所述定子绕组的电压相对于转子的位置的变化关系以作为第一组测试值；在所述第二运行状态下，控制所述电机的定子绕组的直轴电流分量恒定为第一电流且交轴电流分量恒定为0，获取所述转子在外力拖动下以第二预设速度匀速运行时所述定子绕组的电压相对于转子的位置的变化关系以作为第二组测试值；以及在所述第三运行状态下，控制所述电机的定子绕组的直轴电流分量恒定为0且交轴电流分量恒定为第二电流，获取所述转子在外力拖动下以第三预设速度匀速运行时所述定子绕组的电压相对于转子的位置的变化关系以作为第三组测试值。