一種內置式永磁同步電機控制參數的辨識方法技術

本發明專利技術公開了一種內置式永磁同步電機控制參數的辨識方法，特點是采集并記錄在電機d軸的負方向和電機q軸的正方向分別注入一個脈沖時的數據，從而獲得死區電壓、實際有效電壓、動態磁鏈和靜態磁鏈，最終得到動態電感參數和靜態電感參數；根據電機運行時實時采樣的數據，獲取弱磁參數，根據動態電感參數、靜態電感參數和弱磁參數得到用于控制內置式永磁同步電機運行的控制參數；優點是減小了弱磁參數由于轉速和q軸電感的非線性引起的誤差，提高了弱磁參數的時效性和準確性，提升內置式永磁同步電機在弱磁恒功率區的控制效果，最終實現對內置式永磁同步電機的精準控制。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電機參數辨識，尤其是一種內置式永磁同步電機控制參數的辨識方法。

技術介紹

1、內置式永磁同步電機由于轉子的凸極效應以及交直軸電感存在耦合性和非線性性，使得交軸電感隨電流變化大，直軸電感隨電流變化小，從而導致電感參數不準確。

2、當電機的實際轉速大于電機的額定轉速時，內置式永磁同步電機工作在弱磁區域，此時電壓已經到達最大值，若繼續增加轉速則需要調整交直軸電流的大小，即增加d軸（direct-axis，中文名為直軸）負向電流，由于交直軸電流的矢量和的最大值是保持不變的，因此會減小q軸（quadrature?axis，中文名為交軸）正向電流，使d軸方向的磁通減少，達到電機的弱磁控制。

3、目前在對內置式永磁同步電機控制時，需要通過當前電流對應的靜態電感和動態電感來計算電機控制參數，即在離線時采樣并制作電流和電感的對應表，但是這種方法只顯示幾組對應關系，采樣間隔內的值不能準確獲得，從而導致對內置式永磁同步電機的控制不精準。

技術實現思路

1、本專利技術所要解決的技術問題是提供一種內置式永磁同步電機控制參數的辨識方法，能夠獲得準確的控制參數，從而精準控制內置式永磁同步電機。

2、本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種內置式永磁同步電機控制參數的辨識方法，包括以下步驟：

3、步驟1）：在電機d軸的負方向和電機q軸的正方向分別注入一個脈沖，采集并記錄電機轉子機械角度、α軸死區電壓、β軸死區電壓、在電機d軸的負方向注入脈沖時的d軸電壓、在電機q軸的正方向注入脈沖時的q軸電壓、在電機d軸的負方向注入脈沖時的d軸電流以及在電機q軸的正方向注入脈沖時的q軸電流；

4、步驟2）：獲取q軸死區電壓vqdb，vqdb=-vα*sinθe+vβ*cosθe以及d軸死區電壓vddb，vddb=vα*?cosθe+vβ*?sinθe，其中，vα表示α軸死區電壓，vβ表示β軸死區電壓，θe表示電角度，θe=θ*n，θ表示電機轉子機械角度，n表示電機極對數；

5、步驟3）：獲取d軸實際有效電壓vdact，vdact=vd-vddb以及q軸實際有效電壓vqact，vqact=vq-vqdb，其中，vd表示在電機d軸的負方向注入脈沖時的d軸電壓，vddb表示d軸死區電壓，vq表示在電機q軸的正方向注入脈沖時的q軸電壓，vqdb表示q軸死區電壓；

6、步驟4）：獲取d軸動態磁鏈，以及q軸動態磁鏈，，其中，idford表示在電機d軸的負方向注入脈沖時的d軸電流，r表示電機定子電阻，ts表示預設的采樣時間，iqforq表示在電機q軸的正方向注入脈沖時的q軸電流，將d軸動態磁鏈從零開始累加得到當前電流下的d軸靜態磁鏈，，將q軸動態磁鏈從零開始累加得到當前電流下的q軸靜態磁鏈，，根據d軸動態磁鏈獲得d軸動態電感參數ldd，，根據q軸動態磁鏈獲得q軸動態電感參數lqq，，根據d軸靜態磁鏈獲得d軸靜態電感參數ld，，根據q軸靜態磁鏈獲得q軸靜態電感參數lq，；

7、步驟5）：在電機運行時實時采樣d軸電流id、q軸電流iq、d軸電壓ud以及母線電壓udc，獲取弱磁參數iqmax，，其中，r表示電機定子電阻，表示d軸電流對時間的微分；

8、步驟6）：根據d軸動態電感參數、q軸動態電感參數、d軸靜態電感參數、q軸靜態電感參數以及弱磁參數得到用于控制內置式永磁同步電機運行的控制參數，所述的控制參數包括d軸電流環比例增益、d軸積分時間、q軸電流環比例增益、q軸積分時間以及電機運行時的電流，將所述的d軸電流環比例增益記為kpd，，將所述的d軸積分時間記為tid，，將所述的q軸電流環比例增益記為kpq，，將所述的q軸積分時間記為tiq，，將所述的電機運行時的電流記為i，i＜iqmax。

9、進一步的，步驟4）中，所述的預設的采樣時間為125微秒。

10、與現有技術相比，本專利技術的優點在于采集并記錄在電機d軸的負方向和電機q軸的正方向分別注入一個脈沖時的數據，從而獲得α軸死區電壓、β軸死區電壓、d軸實際有效電壓、q軸實際有效電壓、d軸動態磁鏈、q軸動態磁鏈、d軸靜態磁鏈和q軸靜態磁鏈，最終得到準確的d軸動態電感參數、q軸動態電感參數、d軸靜態電感參數以及q軸靜態電感參數；根據電機運行時實時采樣的數據，獲取弱磁參數，減小了弱磁參數由于轉速和q軸電感的非線性引起的誤差，提高了弱磁參數的時效性和準確性，提升內置式永磁同步電機在弱磁恒功率區的控制效果，根據d軸動態電感參數、q軸動態電感參數、d軸靜態電感參數、q軸靜態電感參數和弱磁參數最終獲得準確的用于控制內置式永磁同步電機運行的控制參數，實現對內置式永磁同步電機的精準控制。

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【技術保護點】

1.一種內置式永磁同步電機控制參數的辨識方法，其特征在于包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種內置式永磁同步電機控制參數的辨識方法，其特征在于步驟4）中，所述的預設的采樣時間為125微秒。

【技術特征摘要】

1.一種內置式永磁同步電機控制參數的辨識方法，其特征在于包括以下步驟：

2.根據權利要求1所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣蒴，沈皓宇，宋佳佳，周桂明，張新梅，賀奇正，楊崢嶸，
申請(專利權)人：寧波安信數控技術有限公司，
類型：發明
國別省市：