[发明专利]永磁同步电机的电感辨识方法、系统、介质及终端

说明书

本发明提供一种永磁同步电机的电感辨识方法、系统、介质及终端；所述方法包括以下步骤：向永磁同步电机直轴注入第一方波高频电压，和/或向其交轴注入第二方波高频电压；基于第一方波高频电压获取第一直轴反馈电流，和/或基于第二方波高频电压获取第一交轴反馈电流；基于第一方波高频电压和第一直轴反馈电流计算永磁同步电机的直轴电感，和/或基于第二方波高频电压和第一交轴反馈电流计算永磁同步电机的交轴电感；本发明通过向永磁同步电机的直轴和/或交轴注入方波高频电压，注入频率可达千赫兹级别甚至开关频率，使等效感抗很大，电阻所占分量大大减小，从而可进一步忽略电阻影响，进而提高永磁同步电机电感辨识的准确可靠性。

技术领域

本发明属于永磁同步电机技术领域，特别是涉及一种永磁同步电机的电感辨识方法、系统、介质及终端。

背景技术

永磁同步电机具有体积小、效率高及功率因数高等优点，已广泛应用各类电力传动行业，为发挥永磁同步电机的高性能，目前普遍采用基于转子磁链定向的矢量控制，在矢量控制中不仅需要知道转子位置信息，也需要进行电流环控制，由于成本、应用环境的限制，转子位置信息越来越流行使用无位置传感器控制方法获取，这类无位置传感器控制方法和电流环控制对电机参数(电阻和电感)具有很强的依赖性，电机参数的准确性直接影响位置的准确性和电流控制的性能，不准确的电机参数会导致电机效率和性能下降甚至电机失控，但由于实际电机生产的差异性，量大以后再离线测量电机参数是一个巨大的工作量；以及某些特殊的电机(压缩机电机电阻普遍只有几百甚至几十毫欧，直/交轴电感无法直接测量)无法直接获取电机参数；所以，迫切需要一种不需要人力参与的自动离线参数辨识方法。

目前，对于永磁同步电机电阻电感参数辨识已有很多研究方法，现有永磁同步电机的电感辨识采用正弦高频注入方法，即在电机的直轴/交轴(d/q轴)或者α/β轴上同时施加高频正弦电压，忽略电阻影响，将电机等效为纯电感模型，然后再通过同步轴高通滤波器和低通滤波器或者DFT(离散傅里叶变换)等提取高频响应电流正负序分量，最后由正负序电流分量计算得到d/q轴电感，这类方法理论上可以测得电机电感参数，但实际实现时具有以下缺点：

(1)注入的正弦电压频率有限(注入频率普遍在200-500Hz左右)，感抗不够大，无法完全忽略电阻影响，降低最终电感参数精度。

(2)由于注入频率不高，有效电流信号频率不高，此类方法需要使用一系列滤波器，使得滤波器截止频率也不高，与基波电流频率差别不大，容易导致信号衰减，最终导致计算得到电感参数偏大。

(3)由于注入频率不高，感抗不够大，注入电压幅值有限，逆变器死区和非线性影响无法完全忽略。

(4)此类方法从注入电压到信号提取都比较复杂，运算量大。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种永磁同步电机的电感辨识方法、系统、介质及终端，用于解决现有采用正弦高频注入方法，辨识永磁同步电机的电感，存在的由于注入频率不高，导致电感参数偏差大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种永磁同步电机的电感辨识方法，包括以下步骤：向永磁同步电机的直轴注入第一方波高频电压，和/或向所述永磁同步电机的交轴注入第二方波高频电压；基于所述第一方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一直轴反馈电流，和/或基于所述第二方波高频电压获取所述永磁同步电机的第一交轴反馈电流；基于所述第一方波高频电压和所述第一直轴反馈电流计算所述永磁同步电机的直轴电感，和/或基于所述第二方波高频电压和所述第一交轴反馈电流计算所述永磁同步电机的交轴电感。

于本发明的一实施例中，向所述直轴注入所述第一方波高频电压，和/或向所述交轴注入所述第二方波高频电压之前，所述永磁同步电机的电感辨识方法还包括以下步骤：确定所述永磁同步电机转子的目标位置；向所述永磁同步电机输入直轴电流指令和交轴电流指令，以将所述转子在所述目标位置对应的位置角度卡死；所述交轴电流指令中对应的预设交轴电流为零。