本發明專利技術提供了一種永磁同步電機參數識別系統，包括脈沖輸入單元、電流采樣單元、計時器單元以及參數計算單元，其中：所述脈沖輸入單元，用于向電機定子輸入使電機轉子保持靜止的脈沖矢量；所述電流采樣單元，用于采樣電機輸入電流；所述參數計算單元，用于根據輸入脈沖矢量的電壓值、定子電流穩定時的電流、在定子電流穩定前兩個時間點的定子反饋電流計算電機定子相繞組的電阻值、定子繞組的D軸電感和Q軸電感。本發明專利技術還提供一種對應的方法及電機控制裝置。本發明專利技術通過檢測輸入脈沖矢量的反饋電流并結合簡化電機定子電壓方程，即可獲得永磁同步電機的相關參數。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電機控制和領域，更具體地說，涉及一種永磁同步電機參數識別系統 及方法。
技術介紹
隨著自動化進程的加速以及產業升級，小型設備智能化程度日漸提高。而自動化 過程中的執行機構——電機，也隨之蓬勃發展，相關電機的驅動技術也日漸成熟。永磁同步電動機具有體積小，損耗低，效率高等優點，在節約能源和環境保護日益 受到重視的今天，永磁同步電動機得以迅速的推廣應用。當永磁同步電機的定子通入三相 交流電時，三相電流在定子繞組的電阻上產生電壓降。由三相交流電產生的旋轉電樞磁動 勢及建立的電樞磁場，一方面切割定子繞組，并在定子繞組中產生感應電動勢；另一方面以 電磁力拖動轉子以同步轉速旋轉。目前驅動永磁同步電機運行的驅動控制裝置(例如伺服驅動器等)采用的均是矢 量控制或直接轉矩控制的方法，這些方法的控制性能直接依賴于電機參數的精確度，即精 確的電機參數是獲得高性能控制的重要因素。然而，現有伺服驅動器大多依賴現成的電機參數，而無法自動辨識出第三方同步 電機的相關參數，這大大限制了伺服驅動器的應用。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題在于，針對上述永磁同步電機控制裝置無法識別第三方 電機參數的問題，提供一種永磁同步電機參數識別系統及方法。本專利技術解決上述技術問題的技術方案是，提供一種永磁同步電機參數識別系統， 包括脈沖輸入單元、電流采樣單元、計時器單元以及參數計算單元，其中所述脈沖輸入單 元，用于向電機定子輸入使電機轉子保持靜止的脈沖矢量；所述電流采樣單元，用于采樣 電機輸入電流；所述參數計算單元，用于根據輸入脈沖矢量的電壓值、定子電流穩定時的電 流、在定子電流穩定前兩個時間點的定子反饋電流計算電機定子相繞組的電阻值、定子繞 組的D軸電感和Q軸電感。在本專利技術所述的永磁同步電機參數識別系統中，所述參數計算單元包括有效值計 算子單元、電阻計算子單元；所述有效值計算子單元用于計算采樣獲得的定子電流穩定時 的電流的有效值以及計算輸入的脈沖矢量的電壓有效值；所述電阻計算子單元用于根據輸 入脈沖矢量的電壓有效值、定子繞組電流有效值及相繞組電阻公式計算電機定子相繞組的 電阻值R，所述相繞組電阻公式為R=U/I*2/3，其中U為輸入脈沖的電壓有效值，I為定子繞組電流有效值。在本專利技術所述的永磁同步電機參數識別系統中，所述參數計算單元包括坐標變 換子單元和電感計算子單元，所述坐標變換子單元用于將采樣獲得的反饋電流通過坐標變換轉換為反饋電流的D軸分量和Q軸分量；所述電感計算子單元，用于根據輸入脈沖矢量的 電壓值、定子相繞組電壓、兩個時間點的反饋電流的D軸分量idl、id2和Q軸分量iq2以 及轉子零速時定子電壓方程計算獲得定子繞組的D軸電感Ld和Q軸電感L,，所述轉子零速 時定子電壓方程為ud=Rid+LdPid,uq=Riq+LqPiq,其中ud為輸入脈沖矢量的D軸分量，Uq為輸入脈沖矢量的D軸分量，id反饋電流 的D軸分量，iq反饋電流的Q軸分量。在本專利技術所述的永磁同步電機參數識別系統中，所述永磁同步電機為表貼式同步 隱機式電機，所述兩個時間點中的第一時間點為O、第二時間點小于或等于30US，所述參數 計算單元通過下式計算D軸電感Ld和Q軸電感Lq :Ld=Lq= (Ud-Rid2)/t2,其中所述Ud為輸入 脈沖矢量的電壓的D軸分量，id2為第二時間點的反饋電流的D軸分量，t2為兩個時間點的 間隔時間。本專利技術還提供一種永磁同步電機參數識別方法，包括以下步驟(a)向電機定子輸入使電機轉子保持靜止的脈沖矢量；(b)在定子電流穩定前分別檢測兩個時間點的定子反饋電流，并在電機定子繞組 電流穩定時檢測該定子繞組電流；(C)根據輸入脈沖矢量的電壓值、采樣獲得的定子電流穩定時的定子繞組電流值、 定子電流穩定前兩個時間點的定子反饋電流計算電機定子相繞組的電阻值、定子繞組的D 軸電感和Q軸電感。在本專利技術所述的永磁同步電機參數識別方法中，所述步驟(C)包括根據輸入脈沖 矢量的電壓值、定子電流穩定時的定子繞組電流值及相繞組電阻公式計算電機定子相繞組 的電阻值R，所述相繞組電阻公式為R=U/I*2/3，其中U為輸入脈沖的電壓有效值，I為定子繞組電流有效值。在本專利技術所述的永磁同步電機參數識別方法中，所述步驟(C)包括(Cl)通過坐標變換獲得電流穩定前兩個時間點的反饋電流的D軸分量idl、id2和 Q 軸分量 Itll、iq2 ;(c2)根據輸入脈沖矢量的電壓值、定子相繞組電壓、兩個時間點的反饋電流的D 軸分量idl、id2和Q軸分量iql、iq2以及轉子零速時定子電壓方程計算獲得定子繞組的D軸 電感Ld和Q軸電感L,，所述轉子零速時定子電壓方程為ud=Rid+LdPid,uq=Riq+LqPiq,其中ud為輸入脈沖矢量的D軸分量，Uq為輸入脈沖矢量的D軸分量，id反饋電流 的D軸分量，iq反饋電流的Q軸分量。在本專利技術所述的永磁同步電機參數識別方法中，所述永磁同步電機為表貼式同步 隱機式電機，所述兩個時間點中的第一時間點為O、第二時間點小于或等于30us，所述步驟(c)通過下式計算D軸電感Ld和Q軸電感Lq :Ld=Lq= (Ud-Rid2)/t2，其中所述Ud為輸入脈沖 矢量的電壓的D軸分量，id2為第二時間點的反饋電流的D軸分量，t2為兩個時間點的間隔時間。本專利技術還提供一種永磁同步電機控制裝置，包括脈沖輸入單元、電流采樣單元、計時器單元以及參數計算單元，其中所述脈沖輸入單元，用于向電機定子輸入使電機轉子保持靜止的脈沖矢量；所述電流采樣單元，用于采樣電機輸入電流；所述參數計算單元，用于根據輸入脈沖矢量的電壓值、定子電流穩定時的電流、在定子電流穩定前兩個時間點的定子反饋電流計算電機定子相繞組的電阻值、定子繞組的D軸電感和Q軸電感。在本專利技術所述的永磁同步電機控制裝置中，所述參數計算單元包括有效值計算子單元、電阻計算子單元、坐標變換子單元和電感計算子單元；所述有效值計算子單元用于計算采樣獲得的定子電流穩定時的電流的有效值以及計算輸入的脈沖矢量的電壓有效值；所述電阻計算子單元用于根據輸入脈沖矢量的電壓有效值、定子繞組電流有效值及相繞組電阻公式計算電機定子相繞組的電阻值R，所述相繞組電阻公式為R=U/I*2/3，其中U為輸入脈沖的電壓有效值，I為定子繞組電流有效值；所述坐標變換子單元用于將采樣獲得的反饋電流通過坐標變換轉換為反饋電流的D軸分量和Q軸分量；所述電感計算子單元，用于根據輸入脈沖矢量的電壓值、定子相繞組電壓、兩個時間點的反饋電流的D軸分量idl、id2和Q 軸分量iql、iq2以及轉子零速時定子電壓方程計算獲得定子繞組的D軸電感Lt^P Q軸電感 L,，所述轉子零速時定子電壓方程為ud=Rid+LdPid,uq=Riq+LqPiq,其中ud為輸入脈沖矢量的D軸分量，Uq為輸入脈沖矢量的D軸分量，id反饋電流的D軸分量，iq反饋電流的Q軸分量。本專利技術的永磁同步電 機參數識別系統及方法，通過檢測輸入脈沖矢量的反饋電流并結合簡化電機定子電壓方程，即可獲得永磁同步電機的相關參數。附圖說明圖1是本專利技術永磁同步電機參數識別系統實施例的示意圖。圖2是圖1中參數計算單元的實施例的示意圖。圖3是電機通直流電時的等效電路圖。圖4是電機繞組輸入脈沖矢量的電壓波形圖。圖5是本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種永磁同步電機參數識別系統，其特征在于：包括脈沖輸入單元、電流采樣單元、計時器單元以及參數計算單元，其中：所述脈沖輸入單元，用于向電機定子輸入使電機轉子保持靜止的脈沖矢量；所述電流采樣單元，用于采樣電機輸入電流；所述參數計算單元，用于根據輸入脈沖矢量的電壓值、定子電流穩定時的電流、在定子電流穩定前兩個時間點的定子反饋電流計算電機定子相繞組的電阻值、定子繞組的D軸電感和Q軸電感。
【技術特征摘要】
1.一種永磁同步電機參數識別系統，其特征在于包括脈沖輸入單元、電流采樣單元、 計時器單元以及參數計算單元，其中所述脈沖輸入單元，用于向電機定子輸入使電機轉子保持靜止的脈沖矢量；所述電流采樣單元，用于采樣電機輸入電流；所述參數計算單元，用于根據輸入脈沖矢量的電壓值、定子電流穩定時的電流、在定子電流穩定前兩個時間點的定子反饋電流計算電機定子相繞組的電阻值、定子繞組的D軸電感和Q軸電感。2.根據權利要求1所述的永磁同步電機參數識別系統，其特征在于所述參數計算單元包括有效值計算子單元、電阻計算子單元；所述有效值計算子單元用于計算采樣獲得的定子電流穩定時的電流的有效值以及計算輸入的脈沖矢量的電壓有效值；所述電阻計算子單元用于根據輸入脈沖矢量的電壓有效值、定子繞組電流有效值及相繞組電阻公式計算電機定子相繞組的電阻值R，所述相繞組電阻公式為R = U/I * 2/3，其中U為輸入脈沖的電壓有效值，I為定子繞組電流有效值。3.根據權利要求2所述的永磁同步電機參數識別系統，其特征在于所述參數計算單元包括坐標變換子單元和電感計算子單元，所述坐標變換子單元用于將采樣獲得的反饋電流通過坐標變換轉換為反饋電流的D軸分量和Q軸分量；所述電感計算子單元， 用于根據輸入脈沖矢量的電壓值、定子相繞組電壓、兩個時間點的反饋電流的D軸分量 idl、id2和Q軸分量iql、iq2以及轉子零速時定子電壓方程計算獲得定子繞組的D軸電感Lj和q軸電感I所述轉子零速時定子電壓方程為4.根據權利要求2所述的永磁同步電機參數識別系統，其特征在于所述永磁同步電機為表貼式同步隱機式電機，所述兩個時間點中的第一時間點為O、第二時間點小于或等于30us,所述參數計算單元通過下式計算D軸電這和Q軸電感& 5.一種永磁同步電機參數識別方法，其特征在于包括以下步驟Ca)向電機定子輸入使電機轉子保持靜止的脈沖矢量；(b)在定子電流穩定前分別檢測兩個時間點的定子反饋電流，并在電機定子繞組電流穩定時檢測該定子繞組電流；(C)根據輸入脈沖矢量的電壓值、采樣獲得的定子電流穩定時的定子繞組電流值、定子電流穩定前兩個時間點的定子反饋電流計算電機定子相繞組的電阻值、定子繞組的D軸電感和Q軸電感。6.根據權利要求5所述的永磁同步電機參數識別方法，其特征在于所述步驟(c)包括根據輸入脈沖矢量的電壓值、定子電流穩定時的定子繞組電流值及相繞組電阻公式計算電機定子相...
【專利技術屬性】
技術研發人員：匡兩傳，
申請(專利權)人：蘇州匯川技術有限公司，蘇州默納克控制技術有限公司，深圳市匯川技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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