本發(fā)明涉及永磁同步電機(jī),特別涉及一種獲得永磁同步電機(jī)交軸和直軸電感的方法。
背景技術(shù):
永磁同步電機(jī)的交軸和直軸電感對于永磁同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能有很大的影響,對矢量控制模型的控制影響很大。因此,如何較準(zhǔn)確的知道交軸和直軸電感參數(shù)非常重要。
目前國家和國際標(biāo)準(zhǔn)中沒有具體的有關(guān)永磁電機(jī)的測試方法,而且永磁同步電機(jī)中永磁體的形狀和位置多種多樣,轉(zhuǎn)子交軸和直軸磁路異常復(fù)雜,電感參數(shù)不僅與磁路飽和有關(guān),還出現(xiàn)了交軸和直軸磁路間交叉飽和現(xiàn)象,測量起來比較復(fù)雜?,F(xiàn)階段,可以利用有限元分析法、直流衰減法和電壓積分法確定電感參數(shù),但相對比較復(fù)雜繁瑣。
專利文獻(xiàn)“三相永磁同步電機(jī)基本電氣參數(shù)的靜態(tài)測量方法”(申請?zhí)枺篊N200710195304.8)提出在固定轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)下,將電氣周期分為六個(gè)電壓向量,在每個(gè)電壓矢量對應(yīng)的電感值。這種方法把一個(gè)電周期分為六個(gè)電壓向量,分配的間隔很大,很難保證電感值在一個(gè)周期內(nèi)為一個(gè)正弦波。故存在很大的不準(zhǔn)確性。
專利文獻(xiàn)“永磁同步電機(jī)電感參數(shù)檢測方法及系統(tǒng)”(申請?zhí)枺篊N201510196926.7)通過固定轉(zhuǎn)軸的位置,得到a軸上電流的大小,再通過計(jì)算的方法得到電感。該方法太復(fù)雜,不夠簡易。
專利文獻(xiàn)“一種永磁電機(jī)電感參數(shù)測量裝置及方法”(申請?zhí)枺篊N200810027647.8)通過一個(gè)簡易的轉(zhuǎn)軸位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)確定轉(zhuǎn)軸的位置,通過施加電壓脈沖信號,測得相應(yīng)的電流信息,再通過計(jì)算得到交軸和直軸的電感。如果轉(zhuǎn)軸在內(nèi)部,無法直接固定,則該方法就無法實(shí)施。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種簡易獲得永磁同步電機(jī)交軸和直軸電感方法。
為解決上述問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種獲得永磁同步電機(jī)交軸和直軸電感的方法,包括步驟:
把壓縮機(jī)放在平穩(wěn)的臺面上,讓壓縮機(jī)靜置,用電橋測試壓縮機(jī)三端中兩兩之間的線性電感值,所述線性電感值共三組,分別記為y0、y1和y2;
依據(jù)在轉(zhuǎn)軸位置確定的情況下三個(gè)線間電感的值應(yīng)該為一個(gè)正弦波上相差120的值的原理,建立關(guān)于線間電感值、線間電感正弦波的幅值和正弦波的偏移量的方程組;
求解所述方程組,獲得線間電感正弦波的幅值和正弦波的偏移量;
依據(jù)線間電感正弦波的幅值和正弦波的偏移量獲得永磁同步電機(jī)交軸和直軸電感。
具體的來說,所述方程組為:
y0=A0sinθ+C0
y1=A0sin(θ-120)+C0
y2=A0sin(θ+120)+C0
式中,A0為線間電感正弦波的幅值,C0為正弦波的偏移量,θ為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)角度。
解以上三個(gè)方程,得到A0和C0。故直軸的電感為Ld=(C0-A0)/2,交軸電感為Lq=(C0+A0)/2。
優(yōu)選的,上述三組線性電感值分別通過多次測量求平均值的方法獲得。
本發(fā)明的有益效果是:通過上述一種簡易的測試和計(jì)算,可以很方便的得到電機(jī)的直軸和交軸的電感。理論上,兩電感值會(huì)隨著電流的增加而減小,電機(jī)控制模型可以通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的PI參數(shù)得到非常好的控制效果。
附圖說明
圖1為三組線間電感跟隨轉(zhuǎn)軸位置變化理論圖;
圖2為實(shí)測三組線間電感跟隨轉(zhuǎn)軸位置變化圖。
圖中編號:L1為交軸電感,L2為直軸電感。
具體實(shí)施方式
以下冰箱壓縮機(jī)為例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。本發(fā)明的具體實(shí)施步驟如下:
1、把壓縮機(jī)放在平穩(wěn)的臺面上,讓壓縮機(jī)靜置。用電橋測試壓縮機(jī)三端中兩兩之間的線間電感值,共三組。為了保證測試值的準(zhǔn)確性,可以多測試幾組,取平均值。
2、如圖1所示,由于電機(jī)定子繞組的對稱性及其空間上的位置,線間電感在轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)電周期內(nèi)為一個(gè)正弦波。在轉(zhuǎn)軸位置確定的情況下,三個(gè)線間電感的值應(yīng)該為一個(gè)正弦波上相差120的值。故應(yīng)用三個(gè)測量的線間電感值,可以建立關(guān)于線間電感值、線間電感正弦波的幅值和正弦波的偏移量的方程組:
y0=A0sinθ+C0
y1=A0sin(θ-120)+C0
y2=A0sin(θ+120)+C0
式中,y0、y1和y2分別為測試的三個(gè)線間電感,A0為線間電感正弦波的幅值,C0為正弦波的偏移量,θ為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)角度。
3、求解上述方程組,可獲得線間電感正弦波的幅值和正弦波的偏移量,
4、依據(jù)線間電感正弦波的幅值和正弦波的偏移量獲得永磁同步電機(jī)交軸和直軸電感,即直軸的電感為Ld=(C0-A0)/2,交軸電感為Lq=(C0+A0)/2。本例實(shí)測三組線間電感跟隨轉(zhuǎn)軸位置變化如圖2所示。
以上描述了本發(fā)明的基本原理和主要的特征,說明書的描述只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。