永磁同步电机MTPA标定方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:34332837 阅读:36 留言:0更新日期:2022-07-31 02:24
本发明专利技术公开了一种永磁同步电机MTPA标定方法、装置、设备及存储介质,所述方法通过利用测功机获取永磁同步电机的电机磁链;获取永磁同步电机的电机转子线圈电阻、交轴电压和直轴电压,根据电机转子线圈电阻、交轴电压和直轴电压计算获得永磁同步电机的交轴电感和直轴电感;根据交轴电感和直轴电感计算获得电流基值和转矩基值,根据电流基值和转矩基值对永磁同步电机的最大转矩电流比MTPA进行标定,能够缩短电机电磁参数的检测时间,避免了电机温度大幅度变化,解决了温度对标定结果的不利影响,减少了现场标定的工作量,提高了标定准确性,提升了多基因发现网络构造永磁同步电机MTPA标定的速度和效率。MTPA标定的速度和效率。MTPA标定的速度和效率。

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机MTPA标定方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及永磁同步电机控制
,尤其涉及一种永磁同步电机MTPA标定方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]永磁同步电机具有体积小、效率高、可靠性高的特点,其广泛应用于电动汽车、风力发电等领域。
[0003]永磁同步电机需要配置专用的电机控制器,控制器的控制算法主要是矢量算法,矢量算法将三相电流分解为旋转坐标系下的直轴和交轴分量Id、Iq,通过合理的分配对应转矩的Id、Iq值使电机输出转矩电流比最大,从而使系统输出效率最高。
[0004]由于不同设计的永磁同步电机其电磁参数不同,导致最高转矩电流比(Maximum Torque Per Ampere,MTPA)对应的Id、Iq不同,为获得不同转矩下的Id、Iq以对电机进行合理控制通常采用测试台架标定获得对应电机的Id、Iq参数,将其制表固化到控制器程序中,为获得电机的Id、Iq表格目前常用的方法是通过测功机对电机进行测试,通过不断手动调整Id、Iq分配获得对应的表格,这个过程耗时较长,标定完成后还需要专业人员拟合数据,且标定过程中电机温度变化较大,特别是对电机大扭矩标定时由于电流较大,电机温度上升较快,造成电机输出转矩偏低,影响标定数据的准确性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种永磁同步电机MTPA标定方法、装置、设备及存储介质,旨在解决现有技术中永磁同步电机最高转矩电流比对应的直轴分量和交轴分量过程耗时长,电机温度上升较快,造成电机输出转矩偏低,影响标定数据的准确性的技术问题。
[0006]第一方面,本专利技术提供一种永磁同步电机MTPA标定方法,所述永磁同步电机MTPA标定方法包括以下步骤:
[0007]利用测功机获取永磁同步电机的电机磁链;
[0008]获取所述永磁同步电机的电机转子线圈电阻、交轴电压和直轴电压,根据所述电机转子线圈电阻、所述交轴电压和所述直轴电压计算获得所述永磁同步电机的交轴电感和直轴电感;
[0009]根据所述交轴电感和所述直轴电感计算获得电流基值和转矩基值,根据所述电流基值和所述转矩基值对所述永磁同步电机的最大转矩电流比MTPA进行标定。
[0010]可选地,所述利用测功机获取永磁同步电机的电机磁链,包括:
[0011]将永磁同步电机装在测试台架上,将测功机设为转速控制模式,将所述永磁同步电机配备的电机控制器通过can通讯和上位机连接;
[0012]利用测功机将永磁同步电机的转速拖动至额定转速,将所述永磁同步电机的输入三相端子和控制器输出断开,将车所述永磁同步电机的任意两相端子之间的端子电压;
[0013]根据所述额定转速和端子电压计算获得所述永磁同步电机的电机磁链。
[0014]可选地,所述根据所述额定转速和端子电压计算获得所述永磁同步电机的电机磁链,包括:
[0015]根据所述额定转速和端子电压通过下式计算获得所述永磁同步电机的电机磁链:
[0016]Ψf=Eo/ωr
[0017]其中,Ψf为电机磁链,Eo为端子电压,ωr为额定转速。
[0018]可选地,所述获取所述永磁同步电机的电机转子线圈电阻、交轴电压和直轴电压,根据所述电机转子线圈电阻、所述交轴电压和所述直轴电压计算获得所述永磁同步电机的交轴电感和直轴电感,包括:
[0019]将所述永磁同步电机的电机转速保持为0,将所述永磁同步电机的控制器设为电流控制模式;
[0020]设定所述控制器的矢量角度为0,通过上位机获得预设电流值和回读电压值;
[0021]根据所述预设电流值和所述回读电压值获取所述永磁同步电机的电机转子线圈电阻;
[0022]获取所述永磁同步电机的交轴电压和直轴电压,根据所述电机转子线圈电阻、所述交轴电压和所述直轴电压计算获得所述永磁同步电机的交轴电感和直轴电感。
[0023]可选地,所述根据所述预设电流值和所述回读电压值获取所述永磁同步电机的电机转子线圈电阻,包括:
[0024]根据所述预设电流值和所述回读电压值通过下式计算获得所述永磁同步电机的电机转子线圈电阻:
[0025]Rs=(Ud1

Ud2)/(Id1

Id2)
[0026]其中,Rs为电机转子线圈电阻,Id1为通过所述上位机设定的第一预设电流值,Id2为通过所述上位机设定的第二预设电流值,Ud1为上位机回读的第一回读电压值,Ud2为上位机回读的第二回读电压值。
[0027]可选地,所述获取所述永磁同步电机的交轴电压和直轴电压,根据所述电机转子线圈电阻、所述交轴电压和所述直轴电压计算获得所述永磁同步电机的交轴电感和直轴电感,包括:
[0028]利用测功机将所述永磁同步电机的转速拖动至额定转速,将所述永磁同步电机的控制器设为电流控制模式,通过所述上位机读取所述永磁同步电机的交轴电压和直轴电压;
[0029]根据所述电机转子线圈电阻和所述交轴电压计算获得所述永磁同步电机的交轴电感,根据所述电机转子线圈电阻和所述直轴电压计算获得所述直轴电感。
[0030]可选地,所述根据所述交轴电感和所述直轴电感计算获得电流基值和转矩基值,根据所述电流基值和所述转矩基值对所述永磁同步电机的最大转矩电流比MTPA进行标定,包括:
[0031]根据所述交轴电感和所述直轴电感通过下式计算获得电流基值和转矩基值:
[0032]Ib=ψf/(Lq

Ld);
[0033]Tb=Np*ψf*Ib;
[0034]其中,Ib为电流基值,Ψf为电机磁链,Lq和Ld为在电机峰值电流范围内均匀取若干点设置控制电流的恒定值,Tb为转矩基值,Np为电机极对数,Ψf为电机磁链;
[0035]通过下式获得转矩标幺值:
[0036]Tcn=Tc/Tb
[0037]其中,Tcn为转矩标幺值,Tc为电磁转矩,Tb为转矩基值;
[0038]根据转矩标幺值查表获得电流标幺值;
[0039]根据各分段的所述电流基值和所述转矩基值,根据所述电流标幺值、所述电流基值和所述转矩基值确定全转矩范围内的目标控制电流,根据所述目标控制电流对所述永磁同步电机的最大转矩电流比MTPA进行标定。
[0040]第二方面,为实现上述目的,本专利技术还提出一种永磁同步电机MTPA标定装置,所述永磁同步电机MTPA标定装置包括:
[0041]磁链获取模块,用于利用测功机获取永磁同步电机的电机磁链;
[0042]电感计算模块,用于获取所述永磁同步电机的电机转子线圈电阻、交轴电压和直轴电压,根据所述电机转子线圈电阻、所述交轴电压和所述直轴电压计算获得所述永磁同步电机的交轴电感和直轴电感;
[0043]标定模块,用于根据所述交轴电感和所述直轴电感计算获得电流基值和转矩基值,根据所述电流基值和所述转矩基值对所述永磁同步电机的最大转矩电流比MTPA进行标定。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机MTPA标定方法,其特征在于,所述永磁同步电机MTPA标定方法包括:利用测功机获取永磁同步电机的电机磁链;获取所述永磁同步电机的电机转子线圈电阻、交轴电压和直轴电压,根据所述电机转子线圈电阻、所述交轴电压和所述直轴电压计算获得所述永磁同步电机的交轴电感和直轴电感;根据所述交轴电感和所述直轴电感计算获得电流基值和转矩基值,根据所述电流基值和所述转矩基值对所述永磁同步电机的最大转矩电流比MTPA进行标定。2.如权利要求1所述的永磁同步电机MTPA标定方法,其特征在于,所述利用测功机获取永磁同步电机的电机磁链,包括:将永磁同步电机装在测试台架上,将测功机设为转速控制模式,将所述永磁同步电机配备的电机控制器通过can通讯和上位机连接;利用测功机将永磁同步电机的转速拖动至额定转速,将所述永磁同步电机的输入三相端子和控制器输出断开,将车所述永磁同步电机的任意两相端子之间的端子电压;根据所述额定转速和端子电压计算获得所述永磁同步电机的电机磁链。3.如权利要求2所述的永磁同步电机MTPA标定方法,其特征在于,所述根据所述额定转速和端子电压计算获得所述永磁同步电机的电机磁链,包括:根据所述额定转速和端子电压通过下式计算获得所述永磁同步电机的电机磁链:Ψf=Eo/ωr其中,Ψf为电机磁链,Eo为端子电压,ωr为额定转速。4.如权利要求1所述的永磁同步电机MTPA标定方法,其特征在于,所述获取所述永磁同步电机的电机转子线圈电阻、交轴电压和直轴电压,根据所述电机转子线圈电阻、所述交轴电压和所述直轴电压计算获得所述永磁同步电机的交轴电感和直轴电感,包括:将所述永磁同步电机的电机转速保持为0,将所述永磁同步电机的控制器设为电流控制模式;设定所述控制器的矢量角度为0,通过上位机获得预设电流值和回读电压值;根据所述预设电流值和所述回读电压值获取所述永磁同步电机的电机转子线圈电阻;获取所述永磁同步电机的交轴电压和直轴电压,根据所述电机转子线圈电阻、所述交轴电压和所述直轴电压计算获得所述永磁同步电机的交轴电感和直轴电感。5.如权利要求4所述的永磁同步电机MTPA标定方法,其特征在于,所述根据所述预设电流值和所述回读电压值获取所述永磁同步电机的电机转子线圈电阻,包括:根据所述预设电流值和所述回读电压值通过下式计算获得所述永磁同步电机的电机转子线圈电阻:Rs=(Ud1

Ud2)/(Id1

Id2)其中,Rs为电机转子线圈电阻,Id1为通过所述上位机设定的第一预设电流值,Id2为通过所述上位机设定的第二预设电流值,Ud1为上位机回读的第一回读电压值,Ud2为上位机回读的第二回读电压值。6.如权利要求4所述的永磁同步...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙伟汪聪
申请(专利权)人:东风电驱动系统有限公司
类型:发明
国别省市:

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