[发明专利]永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统与测量方法

摘要

本发明涉及一种永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统，由整车控制单元、电机控制单元、逆变器和永磁同步电机组成；其在线测量方法，包括以下步骤：系统上电进行初始化；读取电机定子温度；以读取的电机定子温度进行查表，获得永磁体初始磁链；判断主动短路指令；判断电机转速是否超过拐点转速ωg；实施主动短路；检测任意两相电流、转子位置，计算相电流幅值及电机转速；再由其对永磁体磁链查表，获得不同永磁体磁链数值下相电流幅值、转速对永磁体磁链关系曲线。本发明测量不依赖如定子电阻、直交轴电感及直交轴电压等电机本体参数，不需要额外硬件电路和软件算法，只需实施主动短路控制，与永磁同步电机控制兼容，方法简单、可靠。

主权项

1.一种永磁同步电机永磁体磁链在线测量系统，其特征在于：由整车控制单元(1)、电机控制单元(2)、逆变器(3)和永磁同步电机(4)组成；所述整车控制单元(1)用于根据整车工作模式向电机控制单元(2)发出主动短路控制指令；所述电机控制单元(2)由永磁体磁链初始值查表模块(21)、CLARK和PARK变换单元(22)、交流相电流幅值计算单元(23)、永磁体磁链查表模块(24)、转速检测单元(25)、主动短路条件判断模块(26)和三相断开控制模块(27)组成；用于检测永磁同步电机相电流、转子位置和定子温度，并根据整车控制单元(1)的指令实施主动短路控制，逆变器(3)实施主动短路后，启动计算相电流幅值及电机转速，实时反馈短路力矩；其中，永磁体磁链初始值查表模块(21)用于根据定子温度对永磁体磁链进行查表得到永磁体磁链初始值；CLARK和PARK变换单元(22)用于将电流传感器(3)检测到的三相电流中任意两相电流换算为直交轴电流id和iq；交流相电流幅值计算单元(23)用于计算交流相电流幅值；所述永磁体磁链查表模块(24)用于根据转速和交流相电流幅值查表获得永磁体磁链值；所述转速检测单元(25)用于根据转子转角位置计算电机转速；主动短路条件判断模块(26)用于判断整车控制单元(1)输出的主动短路控制指令和电机转速是否超过拐点转速，并在两个条件均成立的情况下向三相断开控制模块(27)发出指令；三相断开控制模块(27)用于执行主动短路控制，发出脉冲宽度调制信号指令；所述逆变器(3)包括开关元件(31)和电流传感器(32)；其用于执行主动短路操作；其中，电流传感器(32)用于检测三相电流中的任意两相；所述永磁同步电机(4)，包括电机位置传感器(41)和定子温度传感器(42)；其中，电机位置传感器(41)为绝对式位置传感器，其用于检测电机转子绝对位置；定子温度传感器(42)用于检测电机定子温度。