一种永磁同步电机参数自辨识装置与方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113676086A(43)申请公布日2021.11.19(21)申请号202111115523.7H02P25/022(2016.01)(22)申请日2021.09.23H02P27/08(2006.01)(71)申请人西安清泰科新能源技术有限责任公司地址710065陕西省西安市高新区锦业路69号金程科技大厦4层401室(72)发明人郑翔张磊杨瑞敏(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人李梦莹(51)Int.Cl.H02P6/08(2016.01)H02P6/28(2016.01)H02P21/18(2016.01)H02P21/22(2016.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种永磁同步电机参数自辨识装置与方法(57)摘要本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种永磁同步电机参数自辨识装置与方法，该装置包括电流采集单元、辨识处理计算单元及驱动发波单元，通过分别向d轴施加两次电压，并采集两次电压下对应的电流值，即可得到定子电阻；通过在d轴施加电压，并分别在d轴和q轴上叠加高频交变电压，采集永磁同步电机的电流信号转换分别得到d轴和q轴的电流波动峰峰值，即可得到d轴和q轴电感。目的在于可以在不依赖外部仪器的情况下，无需断开电机控制器与永磁同步电机的连接线，即可在线对定子电阻以及直轴、交轴电感参数进行辨识，测试过程简单易实行，且辨识方法清晰算法简单，结果准确。CN113676086ACN113676086A权利要求书1/2页1.一种永磁同步电机参数自辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：定子电阻辨识：通过施加稳定电压使得电机转子稳定在固定位置，分别向d轴施加两次电压，并采集两次电压下对应的电流值，即可得到定子电阻；S2：直轴、交轴电感辨识：在d轴施加电压，并分别在d轴和q轴上叠加高频交变电压，采集永磁同步电机的电流信号转换分别得到d轴和q轴的电流波动峰峰值，即可得到d轴和q轴电感。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机参数自辨识方法，其特征在于：步骤S1中施加的稳定电压为，施加稳定的d轴电压产生d轴电流，d轴电流达到电机额定电流；步骤S1中所述的固定位置为电机转子的0度位置。3.根据权利要求2所述的永磁同步电机参数自辨识方法，其特征在于：分别向d轴施加的两次电压指令为Ud_ref1和Ud_ref2，其中Ud_ref2的电压值为Ud_ref1电压值的一半。4.根据权利要求3所述的永磁同步电机参数自辨识方法，其特征在于：定子电阻Rs的计算公式为：其中：Id1为d轴电压指令Ud_ref1下采集的电流值；Id2为d轴电压指令Ud_ref2下采集的电流值。5.根据权利要求1述的永磁同步电机参数自辨识方法，其特征在于：步骤S2中分别在d轴和q轴上叠加的高频交变电压为高频脉冲电压。6.根据权利要求5所述的永磁同步电机参数自辨识方法，其特征在于：d轴电感Ld和q轴电感Lq的计算公式分别为：其中：ΔT为高频脉冲电压周期的一半；ΔU为高频交变电压的峰值；ΔId为电流信号转换得到的d轴电流波动峰峰值；ΔIq为电流信号转换得到的q轴电流波动峰峰值。7.根据权利要求1所述的永磁同步电机参数自辨识方法，其特征在于：步骤S2中d轴通过持续施加的直流偏置电压，始终与永磁同步电机的转子磁链方向保持一致；电流采集与电压施加采用同步的方式进行，采集电流的频率为高频交变电压频率的2倍，且处于高频电压交变时刻触发。8.一种永磁同步电机参数自辨识装置，其特征在于：包括电流采集单元、辨识处理计算单元及驱动发波单元；所述电流采集单元，与永磁同步电机和辨识处理计算单元连接，用于将采集到的永磁同步电机三相相电流信号进行模数转换，传送给辨识处理计算单元；所述辨识处理计算单元与驱动发波单元连接，用于向驱动发波单元发送指令信号，并接收计算所述电流采集单元传输的三相相电流信号，输出永磁同步电机的定子电阻、交直2CN113676086A权利要求书2/2页轴电感的辨识结果至显示装置；所述驱动发波单元，与永磁同步电机连接，用于向永磁同步电机提供驱动电压，将所述辨识处理计算单元发送的指令信号转换为三相静止坐标系下的驱动信号。9.根据权利要求8所述的永磁同步电机参数自辨识装置，其特征在于：所述驱动发波单元，通过电压型逆变器与所述永磁同步电机连接，将所述指令信号转换得到的三相静止坐标系下的驱动信号发送至所述电压型逆变器；所述辨识处理计算单元，向驱动发波单元发送指令为d/q轴电压指令；同时将接收到的电流采集单元采集的三相电流转为d/q轴电流分量。10.根据权利要求8所述的永磁同步电机参数自辨识装置，其特征在于：所述辨识处理计算单元与显示装置连接，所述显示装置为显示器，所述辨识处