一種表面式永磁同步電動機電抗參數測試方法技術

本發明專利技術涉及一種表面式永磁同步電動機電抗參數測試方法，分為以下幾個步驟：１）選用測試設備和準備工作，２）測試流程，３）分析試驗數據，４）按以下Ｌ↓［ｄ］和Ｌ↓［ｑ］計算；所述的選用測試設備步驟，是選用可變頻率表、電流表、電壓表；所述的測試流程步驟，是測試時，應緩慢移動轉子，觀察電流表提取電流的最大值和最小值，同時記錄電源電壓值；所述的分析試驗數據步驟，主要測試數據，由于電機的電阻和電抗值由電抗參數表達式求得；所述的Ｌ↓［ｄ］和Ｌ↓［ｑ］計算步驟，對于正弦波供電的永磁同步電動機，測定直軸同步電抗Ｌ↓［ｄ］和交軸同步電抗Ｌ↓［ｑ］。該方法與現有技術的方法相比，通過簡單的試驗裝置，更加簡便的測量表面式永磁同步電動機電抗參數，具有一定經濟效益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種永磁同步電動機電抗參數測試方法，特別涉及一種表 面式永磁同步電動機電抗參數測試方法。
技術介紹
永磁同步電動機電抗參數的測試方法包括直接負載法、電壓積分 法、直流衰減法，這些測試方法大都比較復雜，并且對試驗裝置依賴性 較大。以電壓積分法為例電壓積分法測量需要以下試驗裝置參與其中， 數字磁通計、無感電阻、整流橋、滑線變阻箱、空氣開關、電流表等儀 器，在操作時，需要專門操作人員加以調節才能測試，因此，在實際生 產單位電壓積分法采用的不多。對于一些特定的試驗部門較為適用，但在某些沒有專門測試裝置的 生產環境，永磁同步電動機電抗參數的測量存在很大困難，因此，需要 一種方法，可以通過簡單的試驗裝置測量得到比較準確的電抗參數。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種表面式永磁同步電動機電抗參數測試方 法，這種方法可以通過簡單的試驗裝置和儀表，更加簡便的測量表面式 永磁同步電動機電抗參數。為達到上述目的，本專利技術的技術方案是本專利技術的方法其步驟如下 1)選用測試設備和準備工作，2)測試流程，3)分析試驗數據，4)可按 以下^和^公式計算得出電抗參數。因為電抗參數;r-^，所以永磁同步電動機電抗參數的測量也就是電感參數的測量，永磁同步電動機的電感參數可以表示為ABC固定軸線 下永磁同步電機的自感與互感和dqO軸線下永磁同步電機的同步電感(通 常我們稱之為直軸和交軸電感)兩種形式，下面通過ABC固定軸線下的 自感與互感與dq0軸線直軸和交軸電感的轉化，來進一步說明本方法的 理論基礎本專利技術的試驗原理如下1、 ABC固定軸線下永磁同步電機的自感與互感在ABC固定軸線下，三相永磁同步電機電樞繞組的電感矩陣為<formula>formula see original document page 5</formula>由于永磁同步電機d、 q軸磁導的不同，使電樞繞組的自感和繞組間 的互感均為轉角P的函數。考慮到轉子磁導的凸極性與永磁體磁極的極性 無關，若以A相繞組軸線作為轉子轉角坐標的原點，電樞繞組的自感分 別近似為轉子轉角26的余弦函數，即^aa =^。—丄S2 COS2P< ^BB =丄50—丄32 cos2(^ — 120°) (2) Zcc=WoS2("120°)在一個對極范圍內，A相繞組自感i^的變化規律如圖2所示。顯然，B 相繞組和C繞組的自感Z^ 、 可以根據對稱關系得到。同樣，電樞繞組之間的互感也分別可以近似寫成轉子轉角2^的余弦 函數，即MBC =似cb =省so _ Ms2 cos似ac = mca = —Ms0 _ Ms2 cos 2(9 — 120°) ( 3 )似ab =^BA =—Ms0 — ^s2cOS2(0 + 12O°)可以證明，在理想電機的情況下，下列關系成立<formula>formula see original document page 6</formula>(4)2、 dqO軸線下永磁同步電機的同步電感經過dq0變換，在dq0坐標系下，永磁同步電動機的定子繞組電感 矩陣變為對角線矩陣，各電感系數也不再與轉角^有關，而均變為常值， 即<formula>formula see original document page 6</formula>(5)其中，丄d稱為直軸同步電感，丄q稱為交軸同步電感，Z。稱為零軸電感。這三個電感可分別用電機在ABC固定軸線下電樞繞組自感、互感的平均 值(ZsQ、 M、。)及其2次分量幅值(Zs2)來表示，艮[]<formula>formula see original document page 6</formula>(6)為了避免零序電流或三次諧波電流引起附加損耗，三相永磁同步電動機的電樞繞組常常采用Y接法。利用本方法測定直軸和交軸同步電感參數 時按圖3接線。可以看出，線間的繞組電感是A相繞組電感與B相繞組電感之和，考 慮到式(2) 式(4)的關系，線間電感i^可表示成下式<formula>formula see original document page 6</formula>(7)當^ = -30°時，<formula>formula see original document page 7</formula>(8)當^ = 60。或^ = —120°時，<formula>formula see original document page 7</formula>(9)由以上二式可以看出，當6 = -30。時，線間電感^是直軸同步電感^的 2倍；當^ = 60°或0 = -120°時，線間電感&是交軸同步電感^的2倍。因此利用這種方法，調節轉子^角就可以得到2倍的直軸電感和2倍的交軸 電感的數值，即直軸電抗和交軸電抗的數值。若在Y接法的兩相繞組線端施加恒壓電源，則當^ = -30°時，由于回路 的阻抗為最小，故電流出現最大值；而在^ = 60°或0 = -120°時(與^二-30° 正交)，由于回路的阻抗為最大，故電流出現最小值。上述同步電抗測試 時的轉子位置關系如圖4所示。這就是測試的理論基礎。對于正弦波供電的永磁同步電動機，可利用本方法測定直軸同步電 抗^和交軸同步電抗^。 4和丄9的計算可按以下兩式進行。<formula>formula see original document page 7</formula>(10)<formula>formula see original document page 7</formula>(11)式中，V為恒壓源電壓(V); /為恒壓源頻率(HZ); /_和/_為緩慢轉 動轉子時測得的最大電流值和最小電流值(A); / 為換算到基準工作溫度的每相電阻值(Q)。本專利技術的有益效果這種方法與現有技術的方法相比，可以通過簡單的試驗裝置，更加簡便的測量表面式永磁同步電動機電抗參數，具有一定經濟效益。附圖說明圖1為本專利技術的測試過程步驟流程圖； 圖2—個對極內，A相繞組自感Z^的變化規律圖3本方法測定參數時的電樞繞組接線原理圖； 圖4轉子位置關系示意圖。 具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本專利技術作比較詳細地說明。 參照圖l，這是本專利技術的測試過程步驟流程圖。 測試過程共分為以下幾個步驟1) 選用測試設備和準備工作a)試驗儀器準備主要利用恒壓源(可變頻率)、電流表、電壓表， 能承受額定電流。一般情況下，應在額定頻率下完成本測試。如果在額定頻率下測試有困難，例如達到規定電流值時的電源電壓過低，或者測試系統出現不穩定現象等，允許適當提高電源頻率，以便提高繞組回路的阻抗。電壓表和電流表的選擇，應考慮到頻率對儀表測試精度的影響，宜選用測試精度與頻率無關的數字式電壓、電流表，也可采用數字存儲示波器來讀取電壓、電流值并記錄波形。b)應測量兩相繞組的串聯電阻值，并記錄室溫。2) 測試過程測試時，應緩慢移動轉子，觀察電流表的顯示值，以便及時提取電 流的最大值(即前面所述的當^ = -3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種表面式永磁同步電動機電抗參數測試方法，其特征在于：所述的電抗參數測試方法，分為以下幾個步驟：１）選用測試設備和準備工作，２）測試流程，３）分析試驗數據，４）按以下Ｌ↓［ｄ］和Ｌ↓［ｑ］計算；　所述的選用測試設備步驟，是選用可變頻率 恒壓源、電流表、電壓表；　所述的測試流程步驟，是測試時，應緩慢移動轉子，觀察電流表提取電流的最大值和最小值，同時記錄電源電壓值；　所述的分析試驗數據步驟，主要測試數據，由于電機的電抗值由電抗參數表達式求得；　所述的Ｌ↓［ｄ ］和Ｌ↓［ｑ］計算步驟，對于正弦波供電的永磁同步電動機，測定直軸同步電抗Ｌ↓［ｄ］和交軸同步電抗Ｌ↓［ｑ］。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張寶強，姚丙雷，葛榮長，
申請(專利權)人：上海電科電機科技有限公司，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]