永磁同步電機的電感確定方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明實施例提供永磁同步電機的電感確定方法及裝置，能夠較準確地測量出交直軸電感，提升檢測精度。方法包括：獲取電機測功機控制被測電機運行的第一轉速；在第一轉速狀態下，獲取第一直軸電流，其中，第一直軸電流為當電機控制器控制被測電機的交軸電流為0時，被測電機的線電壓為第一電壓時測得的直軸電流；獲取第二轉速；在第二轉速狀態下，獲取第二直軸電流，其中，第二直軸電流為當電機控制器控制被測電機的交軸電流為0時，被測電機的線電壓為第一電壓時測得的直軸電流；根據第一轉速、第一直軸電流、第二轉速、第二直軸電流，計算被測電機的第一直軸電感；根據第一直軸電感，計算被測電機的第一交軸電感。本發明適用于檢測【技術領域】。
【專利說明】永磁同步電機的電感確定方法及裝置

【技術領域】
[0001] 本發明涉及檢測【技術領域】，尤其涉及永磁同步電機的電感確定方法及裝置。

【背景技術】
[0002] 永磁同步電機具有結構簡單、體積小、效率高、功率因數高、轉動慣量低等優點，在 工農業生產中得到了廣泛應用。永磁同步電機的驅動裝置主要采用矢量控制或者直接轉矩 控制的方法對電機進行控制，電機的交直軸電感等參數對這兩種控制方法的控制性能有很 大影響。因此，準確地測量出電機的交直軸電感對提升電機控制性能的意義重大。
[0003] 目前，用于測量永磁同步電機交直軸電感的測試方法主要有直流電橋法、電壓積 分法等。其中，使用直流電橋法測量交直軸電感時，需要在電機的電樞繞組中加直流電流， 從而使電機轉子旋轉到直軸或者交軸位置。然而在實際測量中，由于受到直流電流所產生 的磁場的影響，電機轉子很難轉到指定位置。使用電壓積分法測量交直軸電感時，不僅存在 與使用直流電橋法測量交直軸電感同樣的問題，而且還需要瞬時斷開電路開關，準確把握 電壓的幅值和作用時間。若電壓的幅值選擇的太小，則會影響檢測精度；若電壓的幅值選 擇的過大，又容易使電流超過測量裝置限幅值而影響測量裝置安全。若作用時間過短，則 會造成采樣點少，導致獲取的電流信息少，最終影響檢測精度；若作用時間過長，又容易使 得電流過大而影響測量裝置安全。
[0004] 因此，上述測量永磁同步電機交直軸電感參數的方法在實施過程中存在不可控因 素，容易使得測量出現誤差，進而導致最終的檢測精度較差。另外，永磁同步電機的電感參 數與磁路飽和程度和交直軸磁路間的交叉飽和有關，隨著電機飽和程度的加速，交直軸電 感的電感量會下降。而上述測量永磁同步電機交直軸電感參數的方法卻忽略了電機飽和程 度對電感的影響，因而難以準確測得不同交軸、直軸電流對應的電感值。
[0005] 因此，如何消除交直軸電感的測量過程中的不可控因素以及交直軸磁路間的交叉 飽和對交直軸電感測量的影響，進而較準確地測量出交直軸電感，是目前亟待解決的技術 問題。


【發明內容】

[0006] 本發明的實施例提供一種永磁同步電機的電感確定方法及裝置，以至少解決交直 軸電感的測量過程中由于不可控因素以及交直軸磁路間的交叉飽和所導致的檢測精度差 的問題，能夠較準確地測量出交直軸電感，提升檢測精度。
[0007] 為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：
[0008] 第一方面，提供一種永磁同步電機的電感確定方法，包括：
[0009] 獲取電機測功機控制被測電機運行的第一轉速，所述被測電機為所述永磁同步電 機，所述第一轉速在預設的第一閾值范圍內；
[0010] 在所述第一轉速狀態下，獲取第一直軸電流，其中，所述第一直軸電流為當電機控 制器控制所述被測電機的交軸電流為0時，所述被測電機的線電壓為第一電壓時測得的直 軸電流； toon] 獲取所述電機測功機控制所述被測電機運行的第二轉速，所述第二轉速在所述第 一閾值范圍內；
[0012] 在所述第二轉速狀態下，獲取第二直軸電流，其中，第二直軸電流為當所述電機控 制器控制所述被測電機的交軸電流為0時，所述被測電機的線電壓為所述第一電壓時測得 的直軸電流；
[0013] 根據所述第一轉速、所述第一直軸電流、所述第二轉速、所述第二直軸電流，預先 存儲的所述被測電機的永磁磁鏈，結合第一預設公式，計算所述被測電機的第一直軸電感， 所述第一預設公式包括：
[0014]

【權利要求】
1. 一種永磁同步電機的電感確定方法，其特征在于，所述方法包括： 獲取電機測功機控制被測電機運行的第一轉速，所述被測電機為所述永磁同步電機， 所述第一轉速在預設的第一閾值范圍內； 在所述第一轉速狀態下，獲取第一直軸電流，其中，所述第一直軸電流為當電機控制器 控制所述被測電機的交軸電流為0時，所述被測電機的線電壓為第一電壓時測得的直軸電 流； 獲取所述電機測功機控制所述被測電機運行的第二轉速，所述第二轉速在所述第一閾 值范圍內； 在所述第二轉速狀態下，獲取第二直軸電流，其中，第二直軸電流為當所述電機控制器 控制所述被測電機的交軸電流為0時，所述被測電機的線電壓為所述第一電壓時測得的直 軸電流； 根據所述第一轉速、所述第一直軸電流、所述第二轉速、所述第二直軸電流，預先存儲 的所述被測電機的永磁磁鏈，結合第一預設公式，計算所述被測電機的第一直軸電感，所述 第一預設公式包括：
其中，表不永磁磁鏈，
表不第一轉速，
表不第一直軸電流，
表不第二轉 速，Id2表不第二直軸電流，Ld表不第一直軸電感； 當所述電機控制器控制所述被測電機的交軸電流為第一交軸電流值時，根據所述第 一交軸電流值、所述被測電機的第一直軸電感、所述被測電機的永磁磁鏈、所述第一直軸電 流、所述第二直軸電流，預先存儲的扭矩，結合第二預設公式，計算所述被測電機的第一交 軸電感，所述第二預設公式包括：
其中，Te表不扭矩，N為預設極對數，Iq表不第一交軸電流值，Lq表不第一交軸電感。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一閾值范圍具體為：
其中，
表示轉速，b為所述被測電機的基速，
轉/分。
3. -種永磁同步電機的電感確定方法，其特征在于，所述方法包括： 獲取電機測功機控制被測電機運行的第一轉速，所述被測電機為所述永磁同步電機， 所述第一轉速在預設的第一閾值范圍內； 在所述第一轉速狀態下，獲取第一交軸電流，其中，所述第一交軸電流為當電機控制器 控制所述被測電機的直軸電流為〇時，所述被測電機的線電壓為第一電壓時測得的交軸電 流； 獲取所述電機測功機控制所述被測電機運行的第二轉速，所述第二轉速在所述第一閾 值范圍內； 在所述第二轉速狀態下，獲取第二交軸電流，其中，第二交軸電流為當所述電機控制器 控制所述被測電機的直軸電流為〇時，所述被測電機的線電壓為所述第一電壓時測得的交 軸電流； 根據所述第一轉速、所述第一交軸電流、所述第二轉速、所述第二交軸電流，預先存儲 的所述被測電機的永磁磁鏈，結合第一預設公式，計算所述被測電機的第一交軸電感，所述 第一預設公式包括：
其中，Ψ?·表不永磁磁鏈，
表不第一轉速，表不第一交軸電流，ω 2表不第二轉 速，表不第二交軸電流，Uj表不第一交軸電感； 當所述電機控制器控制所述被測電機的直軸電流為第一直軸電流值時，根據所述第 一直軸電流值、所述被測電機的第一交軸電感、所述被測電機的永磁磁鏈、所述第一交軸電 流、所述第二交軸電流，預先存儲的扭矩，結合第二預設公式，計算所述被測電機的第一直 軸電感，所述第二預設公式包括：
其中，Te表不扭矩，N為預設極對數，Id表不第一直軸電流，Lq表不第一直軸電感。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一閾值范圍具體為：
其中，
表示轉速，b為所述被測電機的基速，
5. -種永磁同步電機的電感確定方法，其特征在于，所述方法包括： 獲取電機測功機控制被測電機運行的第一轉速，所述被測電機為所述永磁同步電機， 所述第一轉速在預設的第一閾值范圍內； 在所述第一轉速狀態下，獲取第一直軸電流，其中，所述第一直軸電流為當電機控制器 控制所述被測電機的交軸電流為〇時，所述被測電機的線電壓為第一電壓時測得的直軸電 流； 獲取所述電機測功機控制所述被測電機運行的第二轉速，所述第二轉速在所述第一閾 值范圍內； 在所述第二轉速狀態下，獲取第二直軸電流，其中，第二直軸電流為當所述電機控制器 控制所述被測電機的交軸電流為〇時，所述被測電機的線電壓為所述第一電壓時測得的直 軸電流； 根據所述第一轉速、所述第一直軸電流、所述第二轉速、所述第二直軸電流，預先存儲 的所述被測電機的永磁磁鏈，結合第一預設公式，計算所述被測電機的第一直軸電感，所述 第一預設公式包括：
其中，Ψ?·表不永磁磁鏈，ω 1表不第一轉速，Idl表不第一直軸電流，ω2表不第二轉 速，Id2表不第二直軸電流，Ld表不第一直軸電感； 獲取所述電機測功機控制被測電機運行的第三轉速，所述第三轉速在所述第一閾值范 圍內； 在所述第三轉速狀態下，獲取第一交軸電流，其中，所述第一交軸電流為當電機控制器 控制所述被測電機的直軸電流為〇時，所述被測電機的線電壓為第二電壓時測得的交軸電 流； 獲取所述電機測功機控制所述被測電機運行的第四轉速，所述第四轉速在所述第一閾 值范圍內； 在所述第四轉速狀態下，獲取第二交軸電流，其中，第二交軸電流為當所述電機控制器 控制所述被測電機的直軸電流為0時，所述被測電機的線電壓為所述第二電壓時測得的交 軸電流； 根據所述第三轉速、所述第一交軸電流、所述第四轉速、所述第二交軸電流，預先存儲 的所述被測電機的永磁磁鏈，結合第二預設公式計算所述被測電機的第一交軸電感所述第 二預設公式包括：
其中，Ψ?·表不永磁磁鏈，
表不第三轉速，表不第一交軸電流，ω4表不第四轉 速，表不第二交軸電流，Uj表不第一交軸電感。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一閾值范圍具體為：
其中，ω表示轉速，b為所述被測電機的基速，a = b-500轉/分。
7. -種永磁同步電機的電感確定裝置，其特征在于，所述裝置包括：第一轉速獲取單 元、第一直軸電流獲取單元、第二轉速獲取單元、第二直軸電流獲取單元、第一直軸電感計 算單元、第一交軸電感計算單元； 所述第一轉速獲取單元，用于獲取電機測功機控制被測電機運行的第一轉速，所述被 測電機為所述永磁同步電機，所述第一轉速在預設的第一閾值范圍內； 所述第一直軸電流獲取單元，用于在所述第一轉速狀態下，獲取第一直軸電流，其中， 所述第一直軸電流為當電機控制器控制所述被測電機的交軸電流為〇時，所述被測電機的 線電壓為第一電壓時測得的直軸電流； 所述第二轉速獲取單元，用于獲取所述電機測功機控制所述被測電機運行的第二轉 速，所述第二轉速在所述第一閾值范圍內； 所述第二直軸電流獲取單元，用于在所述第二轉速狀態下，獲取第二直軸電流，其中， 第二直軸電流為當所述電機控制器控制所述被測電機的交軸電流為0時，所述被測電機的 線電壓為所述第一電壓時測得的直軸電流； 所述第一直軸電感計算單元，用于根據所述第一轉速、所述第一直軸電流、所述第二轉 速、所述第二直軸電流，預先存儲的所述被測電機的永磁磁鏈，結合第一預設公式，計算所 述被測電機的第一直軸電感，所述第一預設公式包括：
其中，Ψ?·表不永磁磁鏈，ω 1表不第一轉速，Idl表不第一直軸電流，ω2表不第二轉 速，Id2表不第二直軸電流，Ld表不第一直軸電感； 所述第一交軸電感計算單元，用于當所述電機控制器控制所述被測電機的交軸電流為 第一交軸電流值時，根據所述第一交軸電流值、所述被測電機的第一直軸電感、所述被測電 機的永磁磁鏈、所述第一直軸電流、所述第二直軸電流，預先存儲的扭矩，結合第二預設公 式，計算所述被測電機的第一交軸電感，所述第二預設公式包括：
其中，Te表不扭矩，N為預設極對數，Iq表不第一交軸電流值，Lq表不第一交軸電感。
8. 根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一閾值范圍具體為： a ^ ω ^ b 其中，ω表示轉速，b為所述被測電機的基速，a = b-500轉/分。
9. 一種永磁同步電機的電感確定裝置，其特征在于，所述裝置包括：第一轉速獲取單 元、第一交軸電流獲取單元、第二轉速獲取單元、第二交軸電流獲取單元、第一交軸電感計 算單元、第一直軸電感計算單元； 所述第一轉速獲取單元，用于獲取電機測功機控制被測電機運行的第一轉速，所述被 測電機為所述永磁同步電機，所述第一轉速在預設的第一閾值范圍內； 所述第一交軸電流獲取單元，用于在所述第一轉速狀態下，獲取第一交軸電流，其中， 所述第一交軸電流為當電機控制器控制所述被測電機的直軸電流為〇時，所述被測電機的 線電壓為第一電壓時測得的交軸電流； 所述第二轉速獲取單元，用于獲取所述電機測功機控制所述被測電機運行的第二轉 速，所述第二轉速在所述第一閾值范圍內； 所述第二交軸電流獲取單元，用于在所述第二轉速狀態下，獲取第二交軸電流，其中， 第二交軸電流為當所述電機控制器控制所述被測電機的直軸電流為0時，所述被測電機的 線電壓為所述第一電壓時測得的交軸電流； 所述第一交軸電感計算單元，用于根據所述第一轉速、所述第一交軸電流、所述第二轉 速、所述第二交軸電流，預先存儲的所述被測電機的永磁磁鏈，結合第一預設公式，計算所 述被測電機的第一交軸電感，所述第一預設公式包括：
其中，Ψ?·表不永磁磁鏈，
表不第一轉速，
表不第一交軸電流，
表不第二轉 速，表不第二交軸電流，Uj表不第一交軸電感； 所述第一直軸電感計算單元，用于當所述電機控制器控制所述被測電機的直軸電流為 第一直軸電流值時，根據所述第一直軸電流值、所述被測電機的第一交軸電感、所述被測電 機的永磁磁鏈、所述第一交軸電流、所述第二交軸電流，預先存儲的扭矩，結合第二預設公 式，計算所述被測電機的第一直軸電感，所述第二預設公式包括：
其中，Te表不扭矩，N為預設極對數，Id表不第一直軸電流，Lq表不第一直軸電感。
10. -種永磁同步電機的電感確定裝置，其特征在于，所述裝置包括：第一轉速獲取單 元、第一直軸電流獲取單元、第二轉速獲取單元、第二直軸電流獲取單元、第一直軸電感計 算單元、第三轉速獲取單元、第一交軸電流獲取單元、第四轉速獲取單元、第二交軸電流獲 取單元、第一交軸電感計算單元； 所述第一轉速獲取單元，用于獲取電機測功機控制被測電機運行的第一轉速，所述被 測電機為所述永磁同步電機，所述第一轉速在預設的第一閾值范圍內； 所述第一直軸電流獲取單元，用于在所述第一轉速狀態下，獲取第一直軸電流，其中， 所述第一直軸電流為當電機控制器控制所述被測電機的交軸電流為0時，所述被測電機的 線電壓為第一電壓時測得的直軸電流； 所述第二轉速獲取單元，用于獲取所述電機測功機控制所述被測電機運行的第二轉 速，所述第二轉速在所述第一閾值范圍內； 所述第二直軸電流獲取單元，用于在所述第二轉速狀態下，獲取第二直軸電流，其中， 第二直軸電流為當所述電機控制器控制所述被測電機的交軸電流為0時，所述被測電機的 線電壓為所述第一電壓時測得的直軸電流； 所述第一直軸電感計算單元，用于根據所述第一轉速、所述第一直軸電流、所述第二轉 速、所述第二直軸電流，預先存儲的所述被測電機的永磁磁鏈，結合第一預設公式，計算所 述被測電機的第一直軸電感，所述第一預設公式包括：
其中，Ψ?·表不永磁磁鏈，ω 1表不第一轉速，Idl表不第一直軸電流，ω2表不第二轉 速，Id2表不第二直軸電流，Ld表不第一直軸電感； 所述第三轉速獲取單元，用于獲取所述電機測功機控制被測電機運行的第三轉速，所 述第三轉速在所述第一閾值范圍內； 所述第一交軸電流獲取單元，用于在所述第三轉速狀態下，獲取第一交軸電流，其中， 所述第一交軸電流為當電機控制器控制所述被測電機的直軸電流為〇時，所述被測電機的 線電壓為第二電壓時測得的交軸電流； 所述第四轉速獲取單元，用于獲取所述電機測功機控制所述被測電機運行的第四轉 速，所述第四轉速在所述第一閾值范圍內； 所述第二交軸電流獲取單元，用于在所述第四轉速狀態下，獲取第二交軸電流，其中， 第二交軸電流為當所述電機控制器控制所述被測電機的直軸電流為〇時，所述被測電機的 線電壓為所述第二電壓時測得的交軸電流； 所述第一交軸電感計算單元，用于根據所述第三轉速、所述第一交軸電流、所述第四轉 速、所述第二交軸電流，預先存儲的所述被測電機的永磁磁鏈，結合第二預設公式，計算所 述被測電機的第一交軸電感所述第二預設公式包括：
其中，表不永磁磁鏈，
表不第三轉速，
表不第一交軸電流，《4表不第四轉 速，
表不第二交軸電流，
表不第一交軸電感。
【文檔編號】H02P21/14GK104158459SQ201410365639
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】李松, 董欣然, 韓鋒, 程立品, 高澤霖, 劉秀 申請人:長城汽車股份有限公司