[发明专利]双支路交流永磁电机机械特性的测试方法

摘要

本发明公开了一种双支路交流永磁电机机械特性的测试方法，包括发电支路接可调节阻感性负载，电动支路接电机控制驱动器；控制驱动器运行，负载为纯阻性，测试电机转速、电动支路电流波形和相电压值、发电支路电流波形和相电压值和功率因数角；电机停止运行，断开发电机单元负载，计算得到绕组电阻；测试出电机交直轴电感；测试出电动支路和发电支路绕组间互感；测试电机空载反电势并求解得到永磁体每极的总磁通Φ0；重新运行电机，得到电机铁损；计算电机输出转矩；改变发电机单元端接入的负载电阻电阻值和电感值，重复上述步骤，得出机械特性曲线。本发明不需要外部设备满足一般性的永磁同步电机机械特性测试的需要，结构简单、性能稳定、数据可靠。

主权项

1.一种双支路交流永磁电机机械特性的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将双支路交流永磁电机分为电动支路和发电支路两个部分，其中发电支路连接可调节阻感性负载，电动支路连接接电机控制驱动器；步骤2：控制驱动器开始运行，负载调整为纯阻性负载，测试此时的电机转速、电动支路三相绕组的电流波形和相电压值、发电支路三相绕组的电流波形和相电压值，并从控制器中读出这一状态下的功率因数角；步骤3：控制驱动器将电机停止运行，然后断开发电机单元的负载，分别在电动支路和发电支路的三相绕组内通入和步骤二运行状态下电流有效值相同的直流电流，并测试电动支路和发电支路绕组端电压，得到这一状态下的电动支路绕组电阻和发电支路绕组电阻；步骤4：整理电动支路三相绕组电流波形，经dq变换求得q轴电流的直流恒定分量I_q和d轴电流的直流恒定分量I_d，在电动单元的任意两相绕组M、N内通入带有直流偏置的交流电流，直流偏置电流为所求得的q轴电流的直流恒定分量，在这一状态下测试出电机的交直轴电感；步骤5：整理电动支路三相绕组电流波形，经dq变换求得q轴电流的直流恒定分量I_q和d轴电流的直流恒定分量I_d，在电动单元的MN相绕组内通入带有直流偏置的交流电流，直流偏置电流为所求得的q轴电流直流恒定分量，在这一状态下测试出电动支路和发电支路绕组间互感；步骤6：测试电机空载反电势并求解得到永磁体每极的总磁通Φ₀；步骤7：重新运行电机，调节发电支路的阻感负载，使负载中的感性成分大于阻性成分，并控制发电支路绕组所加的直轴电压和交轴电压，使电机的转速为步骤二中的转速，并测试出此时的电动支路和发电支路的三相绕组电压和电流，经dq变换得出此时的发电支路的dq轴电流I_q1和I_d1，电动支路的dq轴电流I_q2和I_d2，并测试得到电机的铁损，电流需满足：(Φ₀+2I_dL_d)²+(2I_qL_q)²＝(Φ₀+I_d1L_d1+I_d2L_d2)²+(I_q1L_q1+I_q2L_q2)²；其中，Φ₀为电机永磁体每极的总磁通，I_q为步骤2状态下q轴电流，L_q为步骤2状态下q轴电感；I_d1为步骤6状态下电动支路的直轴电流，L_d1为步骤6状态下电动支路的直轴电感，I_q1为步骤6状态下电动支路的交轴电流，L_q1为步骤6状态下电动支路的交轴电感；I_d2为步骤6状态下发电支路的直轴电流，L_d2为步骤6状态下发电支路的直轴电感，I_q2为步骤6状态下发电支路的交轴电流，L_q2为步骤6状态下发电支路的交轴电感；步骤8：用所测试出的电机转速、绕组电阻、电机的交直轴电感、两个支路绕组间互感、电机铁损，计算出在所述步骤7调整后的负载和转速下的电机输出转矩；步骤9：改变发电机单元端接入的可调节阻感性负载的电阻值和电感值，重复步骤一至步骤8，得出双支路交流永磁电机的机械特性曲线。