[发明专利]一种永磁电机转子磁链辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子和电机传动技术领域，特别是一种永磁电机转子磁链辨识方法。

背景技术

永磁电机转子磁链的辨识一直为人们所关注。为了实现永磁同步电机无传感高性能控制，必须获取准确的电机转速和转子位置，只有准确的电机参数才能实现精确的位置控制。在众多电机参数中，永磁磁链的波动对永磁同步电机的性能产生较大的影响，尤其在模型参考自适应无速度控制方法中，会造成永磁同步电机无传感器控制系统的不稳定。

传统解决办法包括：通过对拖平台让永磁电机的转子处于旋转状态，通过测量电机定子的电压幅度和电机的转速计算转子磁链值，该方案要求有电动装置使电机处于旋转状态并且需要编码器测速；基于EKF的永磁磁链辨识，该方法实现起来运算量大，较为复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种永磁电机转子磁链辨识方法，用以解决现有方法幅值或者控制要求高的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种永磁电机转子磁链辨识方法，恒电流闭环启动电机；加速到额定转速后封锁机侧变流器模块脉冲，通过锁相得到定子电压的幅值和相位；根据定子电压的幅值和相位计算磁链。

恒电流闭环启动电机后，电流幅度不变，电流频率以设定斜率增加，当电流频率达到额定频率fe时，达到额定转速，进入恒速运行状态。

所述得到定子电压的幅值和相位过程为：封锁机侧变流器模块脉冲后，检测三相定子电压Vsa,Vsb,Vsc，进行三相静止到两相静止变换，将定子电压由三相abc坐标系变换到垂直坐标系αβ；通过公式Vpeak=Vα2+Vβ2θ=arctan(Vβ/Vα)]]>计算定子电压幅和相位，V_peak为定子电压幅值，θ为定子电压相位。

通过公式w＝dθ/dt，ψ＝e₀/ω，计算转子磁链；ψ：转子磁链；e₀：空载电势；ω：电机角频率。

针对永磁电机转子磁链辨识，本文提出一种恒流启动，加速到额定转速后封锁脉冲，通过对定子电压的软件锁相得到定子电压幅值和定子电压角频率计算转子磁链的方法。该方法通过电流闭环一方面能够有效的保证启动电流处于受控状态，使启动过程平滑无冲击；另一方面，无需电动装置通过自启动处于旋转状态，然后通过封锁脉冲得到定子电压反电势从而能够精确计算转子磁链。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是永磁电机与电网之间的变流器电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图2是永磁电机与电网之间的变流器电路，包括网侧变流器，直流母线和机侧变流器等，该电路属于现有技术，网侧实现直流母线电压的稳定控制和交流输入电流的单位功率因数控制，机侧与永磁电机定子相连主要实现永磁电机的启动和转子磁链辨识。

网侧变流器包括IPM1，IPM2，IPM3三个半桥模块；Ld1,Lg1,Cg11,Cg12为网侧二阶滤波器；KM3，R11-R14，REC1整流桥，F1-F2组成的软启动电路，DL3为电网端断路器，FV3为避雷装置。

机侧变流器机侧包括IPM4，IPM5，IPM6三个半桥模块，L1du/dt为电抗器，KM1为机侧接触器，FV1为避雷装置。