專利名稱：永磁同步電機(jī)交軸電抗測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種永磁同步電機(jī)交軸電抗測(cè)量裝置，屬于永磁同步電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
永磁同步電機(jī)沒有勵(lì)磁繞組，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不存在電勵(lì)磁損耗，具有運(yùn)行效率、功率因數(shù)和功率密度較高的優(yōu)點(diǎn)，得到了越來越廣泛的運(yùn)用。在永磁同步電機(jī)的研究與應(yīng)用中，不可避免地需要知道電機(jī)的相應(yīng)參數(shù),其中交直軸電感LcU Lq是永磁同步電機(jī)最重要的參數(shù)。目前的電抗測(cè)量方法主要有純電感負(fù)載法、直接短路法、直接負(fù)載法、轉(zhuǎn)差法等實(shí)驗(yàn)方法。這些方法可以測(cè)出電機(jī)的參數(shù)值，但是測(cè)量過程比較繁瑣，需要人工讀數(shù)。因此運(yùn)用電機(jī)矢量系統(tǒng)中的控制裝置以及傳感器，開發(fā)一套無需人工讀數(shù)，參數(shù)測(cè)量自動(dòng)化系統(tǒng)是很有必要的。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種永磁同步電機(jī)交軸電抗測(cè)量裝置，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)試，提高檢測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種永磁同步電機(jī)交軸電抗測(cè)量裝置，包括定子三相交流電源、三相電源開關(guān)和永磁同步電機(jī)，還包括定子功率變換器、電流采樣電路、電壓采樣電路、增量式轉(zhuǎn)速編碼器、DSP控制器、用于檢測(cè)永磁同步電機(jī)定子三相電流值的電流傳感器和用于檢測(cè)永磁同步電機(jī)定子線電壓值的電壓傳感器，定子功率變換器與永磁同步機(jī)定子繞組相連接，定子功率變換器的一端通過三相電源開關(guān)連接至定子三相交流電源，另一端分別與DSP控制器和電流傳感器電連接，DSP控制器分別與電流采樣電路、電壓采樣電路以及增量式轉(zhuǎn)速編碼器電連接，并通過電流采樣電路與電流傳感器電連接，通過電壓采樣電路與電壓傳感器電連接，通過增量式轉(zhuǎn)速編碼器與永磁同步電機(jī)電連接，定子功率變換器通過電流傳感器與電壓傳感器和電流采樣電路電連接，電壓傳感器通過永磁同步電機(jī)與增量式轉(zhuǎn)速編碼器電連接。永磁同步電機(jī)交軸電抗測(cè)量原理首先在電機(jī)靜止的狀態(tài)下，用電橋測(cè)量電機(jī)定子繞組的電阻值。然后通過一臺(tái)直流電機(jī)拖動(dòng)永磁同步電機(jī)旋轉(zhuǎn)，DSP控制器接收增量式轉(zhuǎn)速編碼器反饋回的線數(shù)信號(hào)，獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子所在的位置，即得到了轉(zhuǎn)子d軸所在位置角度沒的正余弦值sm IC0緝；電流傳感器檢測(cè)的定子電流信號(hào)反饋到DSP控制器，再經(jīng)過3s/2s變換，得到定子電流相對(duì)于A相軸線角度的正余弦值Smic0s^;電壓傳感器檢測(cè)的定子電壓信號(hào)反饋到DSP控制器，再經(jīng)過3s/2s變換，得到定子電壓相對(duì)于A相軸線角度的正余弦值sm&s,cos&“貝丨Jsin芎^sing +cos^*cos^ = cos(^ -&:} = cos爐(I)求該函數(shù)的反余弦值，即可得出功率因數(shù)角；[0011]同理可以求出定子電流與轉(zhuǎn)子d軸的夾角以及定子電壓與轉(zhuǎn)子d軸的夾角；定子電流與轉(zhuǎn)子d軸的夾角減去90°即為內(nèi)功率因數(shù)角判；定子電壓與轉(zhuǎn)子d軸的夾角減去90。即為功角沒；把所計(jì)算得到的角度以及電壓電流值代入永磁同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)方程 式中U --定子電壓，伏特I --定子電流，安培r --定子電阻，歐姆0 --功角，度<-----內(nèi)功率因數(shù)角，度可以討)，上電機(jī)的交軸電抗的參數(shù)值歐姆。本實(shí)用新型的有益效果是充分運(yùn)用永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的控制裝置以及電壓電流傳感器，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)交軸電抗的自動(dòng)測(cè)量，不需要人工讀數(shù)；測(cè)量簡(jiǎn)單，可以在相同或者不同的轉(zhuǎn)速下測(cè)取多組數(shù)據(jù)消除一部分測(cè)量誤差，達(dá)到較高的測(cè)量精度；可以在不同的負(fù)載情況下進(jìn)行測(cè)量，功率因數(shù)可變，無需純阻或者純感性負(fù)載。

圖I為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；圖2為本實(shí)用新型永磁同步電機(jī)發(fā)電狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)相量圖。圖中1、定子三相交流電源，2、三相電源開關(guān)，3、定子功率變換器，4、電流傳感器，
5、電壓傳感器，6、電流采樣電路，7、電壓采樣電路，8、增量式轉(zhuǎn)速編碼器，9、永磁同步電機(jī)，10、DSP控制器。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖I所示，本實(shí)用新型包括定子三相交流電源I、三相電源開關(guān)2、定子功率變換器3、電流采樣電路6、電壓采樣電路7、增量式轉(zhuǎn)速編碼器8、永磁同步電機(jī)9以及DSP控制器10，還包括用于檢測(cè)永磁同步電機(jī)定子三相電流值的電流傳感器4和用于檢測(cè)永磁同步電機(jī)定子線電壓值的電壓傳感器5，定子功率變換器3與永磁同步機(jī)定子繞組相連接，定子功率變換器3的一端通過三相電源開關(guān)2連接至定子三相交流電源1，另一端分別與DSP控制器10和電流傳感器4電連接，DSP控制器10分別與電流采樣電路6、電壓采樣電路7以及增量式轉(zhuǎn)速編碼器8電連接，并通過電流采樣電路6與電流傳感器4電連接，通過電壓采樣電路7與電壓傳感器5電連接，通過增量式轉(zhuǎn)速編碼器8與永磁同步電機(jī)9電連接，定子功率變換器3通過電流傳感器4與電壓傳感器5和電流采樣電路6電連接，電壓傳感器5通過永磁同步電機(jī)9與增量式轉(zhuǎn)速編碼器8電連接。首先在電機(jī)靜止的狀態(tài)下，用電橋測(cè)量電機(jī)定子繞組的電阻值。然后通過一臺(tái)直流電機(jī)拖動(dòng)永磁同步電機(jī)9旋轉(zhuǎn)，DSP控制器10接收增量式轉(zhuǎn)速編碼器8反饋回的線數(shù)信號(hào)，獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子所在的位置，即得到了轉(zhuǎn)子d軸所在位置角度沒的正余弦值sm^co緝。閉合三相電源開關(guān)2，電流傳感器4和電壓傳感器5時(shí)刻檢測(cè)定子的電流、電壓信號(hào)，電流傳感器4檢測(cè)的定子電流信號(hào)反饋到DSP控制器10，再經(jīng)過3s/2s變換，得到定子電流相對(duì)于A 相軸線角度的正余弦句；電壓傳感器5檢測(cè)的定子電壓信號(hào)反饋到DSP控制器10，再經(jīng)過3s/2s變換，得到定子電壓相對(duì)于A相軸線角度的正余弦值sin^，cos^。
權(quán)利要求1.一種永磁同步電機(jī)交軸電抗測(cè)量裝置，包括定子三相交流電源(I)、三相電源開關(guān)(2)和永磁同步電機(jī)(9)，其特征在于，還包括定子功率變換器(3)、電流采樣電路(6)，電壓采樣電路(7)、增量式轉(zhuǎn)速編碼器(8)、DSP控制器(10)、用于檢測(cè)永磁同步電機(jī)定子三相電流值的電流傳感器(4)和用于檢測(cè)永磁同步電機(jī)定子線電壓值的電壓傳感器(5)，定子功率變換器(3)與永磁同步機(jī)定子繞組相連接，定子功率變換器(3)的一端通過三相電源開關(guān)(2)連接至定子三相交流電源(1)，另一端分別與DSP控制器(10)和電流傳感器(4)電連接，DSP控制器(10 )分別與電流采樣電路(6 )、電壓采樣電路(7 )以及增量式轉(zhuǎn)速編碼器(8)電連接，并通過電流采樣電路(6)與電流傳感器(4)電連接，通過電壓采樣電路(7)與電壓傳感器(5)電連接，通過增量式轉(zhuǎn)速編碼器(8)與永磁同步電機(jī)(9)電連接，定子功率變換器(3 )通過電流傳感器(4 )與電壓傳感器(5 )和電流采樣電路(6 )電連接，電壓傳感器(5 )通過永磁同步電機(jī)(9 )與增量式轉(zhuǎn)速編碼器(8 )電連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種永磁同步電機(jī)交軸電抗測(cè)量裝置，屬于永磁同步電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，包括定子三相交流電源、三相電源開關(guān)、定子功率變換器、電流采樣電路、電壓采樣電路、增量式轉(zhuǎn)速編碼器、永磁同步電機(jī)以及DSP控制器、用于檢測(cè)永磁同步電機(jī)定子三相電流值的電流傳感器和用于檢測(cè)永磁同步電機(jī)定子線電壓值的電壓傳感器。有益效果是采用此裝置，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)交軸電抗的自動(dòng)測(cè)量，無需人工讀數(shù)；測(cè)量簡(jiǎn)單，可以在相同或者不同的轉(zhuǎn)速下測(cè)取多組數(shù)據(jù)消除一部分測(cè)量誤差，達(dá)到較高的測(cè)量精度；可以在不同的負(fù)載情況下進(jìn)行測(cè)量，功率因數(shù)可變，無需純阻或者純感性負(fù)載。
文檔編號(hào)G01R27/02GK202362385SQ201120488698
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者何鳳有, 張輝, 譚國俊 申請(qǐng)人:徐州中礦大傳動(dòng)與自動(dòng)化有限公司