[发明专利]一种基于永磁同步电机交轴电抗测量装置的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于永磁同步电机交轴电抗测量装置的测量方法，属于永磁同步电机电抗测量方法领域。

背景技术

永磁同步电机没有励磁绕组，结构简单，不存在电励磁损耗，具有运行效率、功率因数和功率密度较高的优点，得到了越来越广泛的运用。在永磁同步电机的研究与应用中，不可避免地需要知道电机的相应参数，其中交直轴电感Ld、Lq是永磁同步电机最重要的参数。

目前的电抗测量方法主要有纯电感负载法、直接短路法、直接负载法、转差法等实验方法。这些方法可以得电抗的参数值，但是测量过程比较繁琐，需要人工读数，且测量精度不高。 

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于永磁同步电机交轴电抗测量装置的测量方法，实现了电机参数的自动测量，提高检测的可靠性和准确性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于永磁同步电机交轴电抗测量装置的测量方法，具体步骤是： 

首先在电机静止的状态下，用电桥测量电机定子绕组的电阻值。然后通过一台直流电机拖动永磁同步电机旋转，DSP控制器接收增量式转速编码器反馈回的线数信号，获取电机转子所在的位置，即得到了转子d轴所在位置角度                                                的正余弦值； 

电流传感器检测的定子电流信号反馈到DSP控制器，再经过3s/2s变换，得到定子电流相对于A相轴线角度的正余弦值；电压传感器检测的定子电压信号反馈到DSP控制器，再经过3s/2s变换，得到定子电压相对于A相轴线角度的正余弦值；

则                   （1）

求该函数的反余弦值，即可得出功率因数角； 

同理可以求出定子电流与转子d 轴的夹角以及定子电压与转子d轴的夹角；定子电流与转子d 轴的夹角减去90°即为内功率因数角；定子电压与转子d轴的夹角减去90°即为功角；

把所计算得到的角度以及电压电流值代入永磁同步电机稳态方程

 式中： U - - 定子电压，伏特

        I - - 定子电流，安培

        r - -定子电阻，欧姆

        - -功角，度

        -----内功率因数角，度  

可以计算出电机的交轴电抗的参数值，欧姆。

本发明的有益效果是：通过一台直流电机拖动永磁同步电机旋转，DSP接收转速编码器反馈回的线数信号，获取电机转子所在的位置角；电压传感器检测的定子电压信号以及电流传感器检测的定子电流信号经过3s/2s变换，得到电压电流相对于A相轴线的角度值；从而可以计算出功率因数角和内功率因数角；把所测得的角度以及电压电流值代入永磁同步电机稳态方程可以计算出电机的交直轴电抗的参数值，实现了电机参数的自动测量，无需人工读数，方法简单，可以在相同或者不同的转速下测取多组数据消除一部分测量误差，达到较高的测量精度；可以在不同的负载情况下进行测量，功率因数可变，无需纯阻或者纯感性负载。

 

附图说明

图1为永磁同步电机交轴电抗测量装置的系统框图；  

图2为本发明永磁同步电机发电状态的稳态相量图。 

图中：1、定子三相交流电源，2、三相电源开关，3、定子功率变换器，4、电流传感器，5、电压传感器，6、电流采样电路，7、电压采样电路，8、增量式转速编码器，9、永磁同步电机，10、DSP控制器。  

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。