【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电机控制，具体地说，本专利技术涉及一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法及装置。
技术介绍
1、如图1所示为现有技术中常见的永磁同步电机(pmsm)控制电路图，正常工况下，逆变器通过控制上下igbt桥管打开与关断的实现直流电转变为交流电，此时上下igbt桥管中总存在打开与关断的桥管，实现电流从电源正极经电机绕组后流向负极。主动短路时，逆变器上igbt桥管全部打开，下igbt桥管全部闭合，实现电机a,b,c三相短路，短路瞬间，绕组中将产生较大的冲击电流。冲击电流的大小与短路瞬间电机的转速，电流的相位有关。
2、对比文件(cn117134299a)公开了一种电机主动短路电路，包括控制模块、主动短路模块和信号输出模块；控制模块包括主动短路信号输出端，主动短路信号输出端与主动短路模块的输入端电连接，控制模块用于向主动短路模块发送主动短路信号；主动短路模块的输出端与信号输出模块的输入端电连接，主动短路模块根据第一波形的主动短路信号的向信号输出模块发送主动短路控制信号；其中，第一波形为电机控制器异常工作状态下主动短路信号的波形；信号输出模块的输出端与igbt模块电连接，信号输出模块根据主动短路控制信号控制igbt模块进入主动短路状态。采用上述方案，可降低电机主动短路电路的设置难度与设置成本。
3、参考上述专利，现有技术中，主动短路(asc)控制是电机控制中惯用的控制逻辑，用于保护电机及控制器。但asc短路瞬间，在电机中将产生较大的短路电流，存在着电机绝缘击穿及永磁体退磁等风险，因此应在电机设计及控制
4、最大主动短路电流与电机工作转速和短路时刻电流相位有关，因此传统有两种方法，1、采用大量的测试来实现最大电流的预测，此方法预测结果精确，但重复实验耗时耗力，成本较高；2、采用全有限元模拟方法，此方法可快速实现多工况仿真，但由于电机参数受电流、转速、材料等参数变化较大，所以纯仿真预测结果与实际偏差较大。
5、综上，本专利技术提供了一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法及装置。
技术实现思路
1、本专利技术旨在克服现有技术的不足，提出了一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法及装置，以达到实现快速准确的预测最大主动短路电流的目的。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，所述方法包括以下步骤：
3、s1.在永磁同步电机的工作电流区间内选取n个工作点以及在工作转速区间内选取m个工作点，构成n*m个工作工况；
4、s2.在一个电周期内，测试电机三相绕组在所述步骤s1中建立的每个工作工况下的电感和三相反电动势；
5、s3.将所述步骤s2中测试的电感与反电动势进行插值计算，并构建全工作区连续的电感与反电动势响应面模型；
6、s4.将通过所述电感与反电动势响应面模型得到的电感和反电动势与所述测试的电感和反电动势进行对比，判断误差，若不满足误差要求，增加所述步骤s1中n和m的数值，直至误差达到误差要求为止；
7、s5.在所述步骤s4中的误差满足要求时，构建模拟电路，将所述步骤s3中插值计算得到的电感与反电动势替代电机并代入所述模拟电路中；
8、s6.拟定仿真工况数量，并选择仿真工况点；
9、s7.对所述步骤s7中选择的仿真工况点进行模拟电路仿真，读取各工况主动短路时电机最大相电流；
10、s8.对所述主动短路时电机最大相电流进行插值计算，得到最大相电流响应面模型；
11、s9.将通过所述最大相电流响应面模型得到的最大相电流与所述步骤s7中读取的电机最大相电流进行对比，判断误差，若不满足误差要求，增加所述步骤s6中仿真工况数量，直至误差达到误差要求为止；
12、s10.在所述步骤s9中的误差满足要求时，通过对所述最大相电流响应面模型进行处理，确认其中所有最大相电流的最大值及其所处工况，并判断该工况是否为可行工况点，当该工况为不可行工况点，则剔除该处结果，重新确认所有最大相电流的最大值及其所处工况，直至最大相电流的最大值所对应工况点为可行工况为止；
13、s11.将所述可行工况点对应的最大相电流与预设的阈值进行比较，当所述可行工况点对应的最大相电流超过预设的阈值时报警。
14、进一步，在所述步骤s3和s8中，采用多项式算法和克里金算法(polynomial+isotrop.kriging)进行插值计算。
15、进一步，在所述步骤s5中，所述模拟电路包括电压源、逆变器、主动短路控制器、电机，其中，所述逆变器分别与所述电压源、主动短路控制器、电机连接；所述逆变器包括上下igbt桥管，所述上下igbt桥管分别与所述电压源、主动短路控制器、电机连接。
16、进一步，在所述模拟电路仿真时，所述逆变器通过所述上下igbt桥管的开关控制所述电机的转速；所述主动短路控制器在仿真到达输入的短路时刻时通过同时闭合所述下igbt桥管实现三相短路。
17、进一步，短路时刻电机定子中电流相位由短路时刻、电机转速、极对数确定，即：相位＝短路时刻*电机转速*极对数。
18、进一步，在所述步骤s6中，所述仿真工况点的选择通过田口法进行分布设计，在此基础上增加所述步骤s1中的工况点。
19、进一步，在所述步骤s10中，通过进化算法对所述最大相电流响应面模型进行处理。
20、同时，还根据上述方法，提出了一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的装置，所述装置包括待测永磁同步电机、弹性联轴器、电机试验台、lcr测试仪、电压测试仪及电控处理单元，其中，所述弹性联轴器一端连接所述待测永磁同步电机，另一端连接至电机试验台；所述待测永磁同步电机与所述电机试验台之间连接有控制信号线束；所述lcr测试仪一端连接所述待测永磁同步电机，另一端连接至所述电控处理单元；所述电压测试仪一端连接所述待测永磁同步电机，另一端连接至所述电控处理单元。
21、进一步，所述电控处理单元包括存储器和处理器，所述处理器与所述存储器连接，所述存储器分别与所述lcr测试仪、电压测试仪连接。
22、本专利技术的技术效果为：通过电机实测数据与模拟电路相结合，即克服了电机参数对工况及环境的敏感性，又保留了模拟电路多方案仿真计算的快速性，可以实现快速准确的预测最大主动短路电流的效果。
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1.一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，其特征在于：在所述步骤S3和S8中，采用多项式算法和克里金算法(Polynomial+isotrop.Kriging)进行插值计算。
3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，其特征在于：在所述步骤S5中，所述模拟电路包括电压源、逆变器、主动短路控制器、电机，其中，所述逆变器分别与所述电压源、主动短路控制器、电机连接；所述逆变器包括上下IGBT桥管，所述上下IGBT桥管分别与所述电压源、主动短路控制器、电机连接。
4.根据权利要求3所述的一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，其特征在于：在所述模拟电路仿真时，所述逆变器通过所述上下IGBT桥管的开关控制所述电机的转速；所述主动短路控制器在仿真到达输入的短路时刻时通过同时闭合所述下IGBT桥管实现三相短路。
5.根据权利要求4所述的一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，其特征在于：短路时刻电机定子中
6.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，其特征在于：在所述步骤S6中，所述仿真工况点的选择通过田口法进行分布设计，在此基础上增加所述步骤S1中的工况点。
7.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，其特征在于：在所述步骤S10中，通过进化算法对所述最大相电流响应面模型进行处理。
8.一种根据权利要求1-7所述方法的一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的装置，其特征在于：所述装置包括待测永磁同步电机、弹性联轴器、电机试验台、LCR测试仪、电压测试仪及电控处理单元，其中，所述弹性联轴器一端连接所述待测永磁同步电机，另一端连接至电机试验台；所述待测永磁同步电机与所述电机试验台之间连接有控制信号线束；所述LCR测试仪一端连接所述待测永磁同步电机，另一端连接至所述电控处理单元；所述电压测试仪一端连接所述待测永磁同步电机，另一端连接至所述电控处理单元。
9.根据权利要求8所述的一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，其特征在于：所述电控处理单元包括存储器和处理器，所述处理器与所述存储器连接，所述存储器分别与所述LCR测试仪、电压测试仪连接。
...【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，其特征在于：在所述步骤s3和s8中，采用多项式算法和克里金算法(polynomial+isotrop.kriging)进行插值计算。
3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，其特征在于：在所述步骤s5中，所述模拟电路包括电压源、逆变器、主动短路控制器、电机，其中，所述逆变器分别与所述电压源、主动短路控制器、电机连接；所述逆变器包括上下igbt桥管，所述上下igbt桥管分别与所述电压源、主动短路控制器、电机连接。
4.根据权利要求3所述的一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，其特征在于：在所述模拟电路仿真时，所述逆变器通过所述上下igbt桥管的开关控制所述电机的转速；所述主动短路控制器在仿真到达输入的短路时刻时通过同时闭合所述下igbt桥管实现三相短路。
5.根据权利要求4所述的一种永磁同步电机最大主动短路电流预测的方法，其特征在于：短路时刻电机定子中电流相位由短路时刻、电机转速、极对数确定，即：相位＝短路时刻*电机转...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵宏阳，王卫平，张磊，王鹏伟，
申请(专利权)人：南京邦奇自动变速箱有限公司，
类型：发明
国别省市：
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