电感测量方法、控制方法、电感测量装置及控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的电感的测量方法，其包括以下步骤：PMSM停机时向PMSM的D轴或Q轴注入电流矢量，注入的电流矢量通过电流环PI调节器以得到PMSM的D轴或Q轴电压；PMSM的D轴或Q轴电压经过Clarke和Park逆变换单元、空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)单元及电压型逆变器用于得到PMSM的三相电流；PMSM的三相电流经PMSM的驱动控制系统的Park和Clark变换单元得到PMSM的D轴或Q轴反馈电流，并计算得到PMSM的D轴或Q轴磁链；根据PMSM的D轴或Q轴反馈电流及D轴或Q轴反馈电流计算得到PMSM的D轴或Q轴电感。本发明专利技术的测量方法利用PMSM的驱动控制系统测量电感，操作方便且成本降低。本发明专利技术还公开了一种PMSM的控制方法、PMSM的电感的测量装置及控制系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor, PMSM)的自适 应控制领域，特别涉及一种PMSM的电感的测量方法、控制方法、电感测量装置及控制系统。
技术介绍
PMSM的电感是PMSM自适应控制中的重要参数，然而，目前PMSM的电感的测量需要 将PMSM从应用环境中拆除出来，例如将PMSM与驱动控制系统及负载拆除，并用专用的测量 装置进行测量。如此，一来操作繁杂不方便，二来需要采用额外的测量装置，成本增加。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。 为此，本专利技术的一个目的在于提出一种电感的测量方法、控制方法、电感的测量装 置及控制系统。 本专利技术实施方式的一种测量方法，用于测量PMSM的电感，所述PMSM与驱动控制系 统连接，所述驱动控制系统包括电流环PI调节器、与所述电流环PI调节器连接的Clarke 和Park逆变换单元、与所述Clarke和Park逆变换单元连接的空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)单元、与所述 SVPWM 单元及所述 PMSM 连接的电 压逆变器及与所述PMSM连接的Clarke和Park变换单元，其特征在于，所述测量方法包括 以下步骤： 在所述PMSM停机时向所述PMSM的D轴或Q轴注入电流矢量； 所述电流环PI调节器根据所述PMSM的D轴或Q轴电流矢量计算所述PMSM的D 轴电压或Q轴电压； 所述Clarke和Park逆变换单元、所述SVPWM单元及所述电压逆变器用于处理所 述PMSM的D轴电压或Q轴电压以得到所述PMSM的三相电流； 所述Clarke和Park变换单元根据所述PMSM的三相电流得到所述PMSM的D轴或 Q轴反馈电流； 根据所述PMSM的D轴或Q轴电压、所述PMSM的D轴或Q轴反馈电流、所述PMSM 的定子电阻及所述PMSM的载波周期计算得到所述PMSM的D轴或Q轴磁链；及 根据所述PMSM的D轴或Q轴反馈电流和所述PMSM的D轴或Q轴磁链计算所述 PMSM的D轴或Q轴电感。 本专利技术测量方法利用所述PMSM的驱动控制系统测量所述电感，因此，测量时无需 将所述PMSM与所述驱动控制系统拆除，使得测量方便。另外，由于采用所述驱动控制系统 来测量所述电感，所述测量方法无需采用额外的测量装置，仅需要增加计算模块（例如增 加程序模块）即可实现所述电感的测量，因此，可以降低成本。 在某些实施方式中，当求所述PMSM的D轴电感时，注入所述PMSM的D轴电流矢量 为高频正弦电流，所述PMSM的Q轴电流矢量为0 ;当求所述PMSM的Q轴电感时，注入所述 PMSM的Q轴电流矢量为高频正弦电流，所述PMSM的D轴电流矢量为0。不同时向所述PMSM 的D轴或Q轴注入电流矢量以消除磁链交叉耦合现象的产生。 在某些实施地方式中，所述PMSM的D轴或Q轴磁链采用离散磁链算法计算，并采 用以下公式： 其中，Ψ(1η为所述PMSM当前次的D轴磁链，Ψ(1η i为所述PMSM前一次的D轴磁链， DV为所述PMSM的D轴电压，Id_fbk为所述PMSM的D轴反馈电流，Xd为所述离散算法的积 分效应引起的D轴磁链平均直流分量，Rs为所述PMSM的定子电阻，Ts为所述SVPWM单元的 载波周期，Wqn为所述PMSM当前次的Q轴磁链，Wqn i为所述PMSM前一次的Q轴磁链，QV 为所述PMSM的Q轴电压，Iq_fbk为所述PMSM的Q轴的反馈电流，Xq为所述离散算法的积 分效应引起的Q轴磁链平均直流分量。 在某些实施方式中，所采用的所述离散算法的积分效应引起的直流分量会影响计 算结果的准确性。为此，计算所述D轴磁链和Q轴磁链时，可以采用高通滤波器消除由所述 离散算法的积分效应引起的所述PMSM的D轴或Q轴磁链平均直流分量。 在某些实施方式中，消除由所述离散算法的积分效应引起的所述PMSM的D轴或Q 轴磁链平均直流分量后所述PMSM的D轴或Q轴磁链根据以下公式计算： 其中，Ψ(1η为所述PMSM当前次的D轴磁链，Ψ(1η i为所述PMSM前一次的D轴磁链， DV为所述PMSM的D轴电压，Id_fbk为所述PMSM的D轴反馈电流，Rs为所述PMSM的定子 电阻，Ts为所述PMSM的载波周期，Wqn为所述PMSM当前次的Q轴磁链，Wqn i为所述PMSM 前一次的Q轴磁链，QV为所述PMSM的Q轴电压，Iq_fbk为所述PMSM的Q轴的反馈电流。 消除直流分量后计算得到的所述PMSM的稳定的D轴和Q轴磁链值用于计算所述 PMSM的D轴电感和Q轴电感。 在某些实施方式中，所述PMSM的D轴或Q轴电感根据以下公式计算： 其中，Ψ dmax为所述PMSM的D轴磁链最大值，Ψ dmin为所述PMSM的D轴磁链最小 值，Id_max为所述PMSM的D轴反馈电流最大值，Id_average为所述PMSM的D轴反馈电流平 均值，Ld为所述PMSM的D轴电感，Wqmax为所述PMSM的Q轴磁链最大值，Wq_average为 所述PMSM的Q轴磁链平均值，Iq_max为所述PMSM的Q轴反馈电流最大值，Lq为所述PMSM 的Q轴电感。 在某些实施方式中，所述测量方法中所述PMSM的转子初始位置Θ不变。 本专利技术的实施例还提出了一种PMSM的控制方法，其中，包括以下步骤： 根据所述测量方法测量所述PMSM的D轴及Q轴电感；及 根据所述PMSM的电感对所述PMSM进行控制。 本专利技术的实施例又提出了一种测量装置，用于测量PMSM的电感，其中，包括： 电流环PI调节器，所述电流环PI调节器用于得到所述PMSM的D轴或Q轴电流矢 量并根据所述PMSM的D轴或Q轴电流矢量计算所述PMSM的D轴电压或Q轴电压； 与所述电流环PI调节器连接的Clarke和Park逆变换单元，所述Clarke和Park 逆变换单元用于得到两相静止α-β坐标系下的电压Ua和υβ ; 与所述Clarke和Park逆变换单元连接的SVPWM单元，所述SVPWM单元用于产生 六路控制信号； 与所述SVPWM单元及所述PMSM连接的电压逆变器，所述电压逆变器产生三相电流 驱动所述PMSM ; Clarke和Park变换单元，所述Clarke和Park变换单元用于根据所述PMSM的三 相电流变换得到所述PMSM的D轴或Q轴反馈电流； 与所述电流环PI调节器及所述Clarke和Park变换单元连接的计算模块，用于根 据所述PMSM的D轴或Q轴电压、所述PMSM的D轴或Q轴反馈电流、所述PMSM的定子电阻 及所述PMSM的载波周期计算得到所述PMSM的D轴或Q轴磁链及根据所述PMSM的D轴或 Q轴反馈电流和所述PMSM的D轴或Q轴磁链计算所述PMSM的D轴或Q轴电感。 如此，通过所述的测量装置实现对所述PMSM的电感进行测量。 在某些实施方式中，所述电流PI调节器可以是改进型电流PI调节器。 在某些【具体实施方式】中，在注入高频正弦信号时，使用错误的电流PI调节器时， 错误的电流PI调节器的带宽会导致PMSM的D轴和Q轴的反馈电流无法达到预期值，由此 PMSM的D轴和Q轴的电感参数便无法获得。采用改进型电流PI调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量方法，用于测量永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的电感，所述PMSM与驱动控制系统连接，所述驱动控制系统包括电流环PI调节器、与所述电流环PI调节器连接的Clarke和Park逆变换单元、与所述Clarke和Park逆变换单元连接的空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)单元、与所述SVPWM单元及所述PMSM连接的电压逆变器及与所述PMSM连接的Clarke和Park变换单元，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：在所述PMSM停机时向所述PMSM的D轴或Q轴注入电流矢量；所述电流环PI调节器根据所述PMSM的D轴或Q轴电流矢量计算所述PMSM的D轴电压或Q轴电压；所述Clarke和Park逆变换单元、所述SVPWM单元及所述电压逆变器用于处理所述PMSM的D轴电压或Q轴电压以得到所述PMSM的三相电流；所述Clarke和Park变换单元根据所述PMSM的三相电流得到所述PMSM的D轴或Q轴反馈电流；根据所述PMSM的D轴或Q轴电压、所述PMSM的D轴或Q轴反馈电流、所述PMSM的定子电阻及所述PMSM的载波周期计算得到所述PMSM的D轴或Q轴磁链；及根据所述PMSM的D轴或Q轴反馈电流和所述PMSM的D轴或Q轴磁链计算所述PMSM的D轴或Q轴电感。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋万杰，徐海龙，任新杰，
申请(专利权)人：广东美芝制冷设备有限公司，安徽美芝精密制造有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44