[发明专利]永磁同步电机旋变信号波动测量装置及其使用方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机旋变信号波动测量装置的使用方法，所述的永磁同步电机旋变信号波动测量装置包括三相同步电机(1)、旋转变压器(2)、电机控制器(3)、上位机(4)和直流稳压电源(5)，

旋转变压器(2)设于三相同步电机(1)上，三相同步电机(1)的U相端、V相端和W相端分别通过通信线束连接电机控制器(3)，旋转变压器(2)的激励信号端、正弦信号端和余弦信号端分别通过通信线束连接电机控制器(3)，电机控制器(3)通过通信线束连接上位机(4)，直流稳压电源(5)通过动力线束分别连接电机控制器(3)的正极端和负极端；

三相同步电机(1)选用三相永磁同步电机，上位机(4)选用微机，电机控制器(3)和上位机(4)之间的通信接口选用CANH和CANL；

其特征是：按如下步骤依次实施：

①装配：将被测的三相同步电机(1)通过夹具固定在台架上，在三相同步电机(1)上设有旋转变压器(2)，用通信线束分别将三相同步电机(1)的U相端、V相端和W相端连接至电机控制器(3)，用通信线束分别将旋转变压器(2)的激励信号端、正弦信号端和余弦信号端连接至电机控制器(3)，用通信线束连接电机控制器(3)和上位机(4)，用动力线束分别将电机控制器(3)的正极端和负极端连接至直流稳压电源(5)；

三相同步电机(1)选用三相永磁同步电机，上位机(4)选用微机，电机控制器(3)和上位机(4)之间通过CANH和CANL的通信线束连接；

②供电：通过直流稳压电源(5)对电机控制器(3)供电；

③控制：上位机(4)向电机控制器(3)发送控制指令，设定电流环模式、固定电流及频率，电机控制器(3)通过FOC控制三相同步电机(1)，使三相同步电机(1)保持在指定转速；

④采集：当三相同步电机(1)转速稳定时，电机控制器(3)采集旋转变压器(2)的硬解码数据θ_i并通过通信线束将所述硬解码数据θ_i传输至上位机(4)，θ_i即指第i个采集到的硬解码数据；

⑤计算：上位机(4)解析接收到的硬解码数据θ_i，计算得到最大角度变化量的波动量θ_{err_Max}，

Δθ=360——(a)，(a)式中，f_n为三相同步电机(1)的频率，f_k为电机控制器(3)的采集频率，Δθ为相邻两次采样角度的理论变化量，

θ_erri=(θ_i-θ_i-1)—(b)，(b)式中，θ_erri即指第i与第i-1次采样角度的变化量，

θ_{err_Max}=Max(θ_err2,θ_err3,…,θ_errn-1,θ_errn)-min(θ_err2,θ_err3,…,θ_errn-1,θ_errn)—(c)，(c)式中，θ_{err_max}为实测最大角度变化量的波动量，i和n都为正整数，且1i≤n，

对θ_erri作傅里叶变换，将θ_erri从时域转换到频域，

根据Y=fft(X)，用快速傅里叶变换（即FFT算法）计算X的离散傅里叶变换（即DFT算法），对于长度为n的X和Y，快速傅里叶变换定义如下：

Y=fft(X)实现傅里叶变换，X=ifft(Y)实现傅里叶逆变换，对于长度为n的X和Y，傅里叶变换和傅里叶逆定义如下：

Y(k)=——(a)，

X(j)=——(b)，

式(a)和式(b)中，W_n=EXP(-)，是n次根之一，EXP(x)是e^x的另一种写法。