CN110460282A - 一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法 - Google Patents

一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110460282A
CN110460282A CN201910777903.3A CN201910777903A CN110460282A CN 110460282 A CN110460282 A CN 110460282A CN 201910777903 A CN201910777903 A CN 201910777903A CN 110460282 A CN110460282 A CN 110460282A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stator
inductance
calibration
shaft
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910777903.3A
Other languages
English (en)
Inventor
周双飞
胡敬伟
李建军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongfeng Hangsheng (wuhan) Automobile Control System Co Ltd
Original Assignee
Dongfeng Hangsheng (wuhan) Automobile Control System Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongfeng Hangsheng (wuhan) Automobile Control System Co Ltd filed Critical Dongfeng Hangsheng (wuhan) Automobile Control System Co Ltd
Priority to CN201910777903.3A priority Critical patent/CN110460282A/zh
Publication of CN110460282A publication Critical patent/CN110460282A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
    • H02P21/16—Estimation of constants, e.g. the rotor time constant
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法。它给定初始电流值，控制电流值按照一定步长依次变化直到最终的标定电流，分别记录各步长电流对应的电压，根据各步长电流及对应的电压计算各步长电流对应的电感，通过差值处理的方式得到电感与电流之间的函数关系式，实现电感参数的标定。本发明的标定方法基于电机实际参数标定电感数据，精度高，动态性能好，避免了时时在线计算，减轻了处理器负荷，这种标定方法简单可靠，提高了标定效率。

Description

一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法
技术领域
本发明属于电机参数测量技术领域，具体涉及一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法。
背景技术
目前永磁同步电机在汽车、航空航天、工业控制等领域得到广泛应用，市面上已经投入的使用的电动汽车很大部分采用永磁同步电机作为动力来源。要实现高性能的永磁同步电机控***，必须要准确获得电机电感参数，而电机电感参数会伴随电机温度等因素发生变化，目前很多标定方法复杂且主要通过人工手段标定，费时费力。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法。
本发明采用的技术方案是：一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法，给定初始电流值，控制电流值按照一定步长依次变化直到最终的标定电流，分别记录各步长电流对应的电压，根据各步长电流及对应的电压计算各步长电流对应的电感，通过差值算法计算得到电感与电流之间的函数关系式，实现电感参数的标定。
进一步地，所述标定电感参数的过程中实时检测电机故障状态及电机温度，若电机出现故障则退出标定过程，若电机未出现故障但电机温度达到设定的阈值，则记录当前的标定点，暂停标定过程，将转速降为零，等待电机温度恢复，电机温度降到温度恢复点后重新从记录的标定点开始标定，直到电感参数标定完成。
进一步地，包括直轴电感的标定过程：给定定子q轴电流分量为零和定子d轴电流分量初始值，控制定子d轴电流分量按照第一设定步长依次变化直到标定的定子d轴电流，分别记录各定子d轴电流分量对应的定子q轴电压分量，根据各定子d轴电流分量及对应的定子q轴电压分量计算各定子d轴电流分量对应的直轴电感，通过差值算法计算得到直轴电感与定子d轴电流分量之间的第一函数关系式，实现直轴电感的标定。
进一步地，所述定子d轴电流分量初始值为-25，所述第一设定步长为-20～-30。
进一步地，包括交轴电感的标定过程：给定定子d轴电流分量为零和定子q轴电流分量初始值，控制定子q轴电流分量按照第二设定步长依次变化直到标定的定子q轴电流，分别记录各定子q轴电流分量对应的定子d轴电压分量，根据各定子q轴电流分量及对应的定子d轴电压分量计算各定子q轴电流分量对应的交轴电感，通过差值算法计算得到交轴电感与定子q轴电流分量之间的第二函数关系式，实现交轴电感的标定。
进一步地，所述定子q轴电流分量初始值为25，所述第二设定步长为20～30。
更进一步地，还包括标定电机的特征电流：在直轴电感的标定过程中，从记录的所有定子q轴电压分量数据中，查找绝对值最小的定子q轴电压分量，则该绝对值最小的定子q轴电压分量对应的定子d轴电流分量为电机的特征电流。
本发明的标定方法基于电机实际参数标定电感数据，精度高，动态性能好，避免了时时在线计算，减轻了处理器负荷，这种标定方法简单可靠，提高了标定效率。
附图说明
图1为本发明永磁同步电机直轴电感Ld的标定流程图。
图2为本发明永磁同步电机交轴电感Lq的标定流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
由永磁同步电机在两相旋转坐标系下的电压方程：
其中，ud、uq——定子d轴、q轴电压分量；
id、iq——定子d轴、q轴电流分量；
Ld、Lq——定子d轴、q轴电感分量；
ω——电机电角速度；
ψf——转子永磁体磁链。
可知，
iq＝0时，故可计算得到直轴电感Ld；
id＝0时，故可计算得到交轴电感Lq。
基于以上原理，本发明提供一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法，给定初始电流值，控制电流值按照一定步长依次变化直到最终的标定电流，分别记录各步长电流对应的电压，根据各步长电流及对应的电压计算各步长电流对应的电感，通过差值算法计算得到电感与电流之间的函数关系式，实现电感参数的标定，之后根据实际给定的电流值与函数关系式实际电感，电感参数包括直轴电感和交轴电感。
上述方案中，标定电感参数的过程中实时检测电机故障状态及电机温度，若电机出现故障则退出标定过程，若电机未出现故障但电机温度达到设定的阈值，则记录当前的标定点，暂停标定过程，将转速降为零，等待电机温度恢复，电机温度降到温度恢复点后重新从记录的标定点开始标定，直到电感参数标定完成。
为了更加清楚明了的阐述本发明的技术方案，结合附图做进一步说明。标定前准备工作包括：1)设置测试台架，连接电机控制器及被测永磁同步电机；2)设置标定上位机，通过CAN通信控制台架及控制器；3)给控制器上低压，如果没有故障则再给控制器上高压。
准备工作完成之后，通过选择标定上位机电感标定开始按钮，上位机完成整个标定过程。为了更清楚的了解本专利了的标定过程，下面做进一步说明。
给控制器上标定高压后，控制器拖动电机以正方向1000RPM的转速运行。设置上位机标定参数，根据不同电机设置电机过温参数、电机温度恢复点及最大标定相电流。
如图1所示为直轴电感的标定过程：给定定子q轴电流分量iq为零和定子d轴电流分量id初始值(通常设为-25)，控制定子d轴电流分量id按照第一设定步长(通常设为-25)依次变化，如-25、-50、-75、......直到最大标定的定子d轴电流，转矩稳定后分别记录各定子d轴电流分量id对应的定子q轴电压分量uq，定子q轴电压分量uq通过控制器计算得到，根据各定子d轴电流分量及对应的定子q轴电压分量uq通过公式计算各定子d轴电流分量对应的直轴电感，ω为电机电角速度，ψf为转子永磁体磁链，得到直轴电感的一维表格，通过差值处理的方式得到直轴电感Ld与定子d轴电流分量id之间的第一函数关系式，实现直轴电感的标定，应用时根据实际给定的定子d轴电流分量与第一函数关系式计算出直轴电感Ld。
直轴电感标定过程中时时的检测故障状态及电机温度，如果出现故障则退出标定过程，如果未出现故障只是电机温度达到设定的阈值，则记录当前要标定的点，暂停标定过程，将转速降为零，等待电机温度恢复，电机温度降到温度恢复点后重新从记录的标定点开始标定，直到直轴电感Ld标定完成。
上述方案中，定子d轴电流分量初始值为-25，所述第一设定步长为-20～-30，优选为-25。
如图2所示为交轴电感的标定过程：给定定子d轴电流分量id为零和定子q轴电流分量iq初始值(通常设为25)，控制定子q轴电流分量iq按照第二设定步长(通常设为25)依次变化，如25、50、75、......直到最大标定的定子q轴电流，转矩稳定后分别记录各定子q轴电流分量对应的定子d轴电压分量ud，根据各定子q轴电流分量iq及对应的定子d轴电压分量ud通过公式计算各定子q轴电流分量对应的交轴电感Lq，得到交轴电感的一维表格，通过差值处理的方式得到交轴电感Lq与定子q轴电流分量iq之间的第二函数关系式，实现交轴电感的标定，应用时根据实际给定的定子q轴电流分量与第二函数关系式确定交轴电感。
交轴电感标定过程中时时的检测故障状态及电机温度，如果出现故障则退出标定过程，如果未出现故障只是电机温度达到设定的阈值，则记录当前要标定的点，暂停标定过程，将转速降为零，等待电机温度恢复，电机温度降到温度恢复点后重新从记录的标定点开始标定，直到交轴电感Lq标定完成。
上述方案中，定子q轴电流分量初始值为25，所述第二设定步长为20～30，优选为25。
上述方案中，还包括标定电机的特征电流：在直轴电感Ld的标定过程中，从记录的所有定子q轴电压分量uq数据中，查找绝对值最小的定子q轴电压分量uq，则该绝对值最小的定子q轴电压分量uq对应的定子d轴电流分量id为电机的特征电流，供电机弱磁控制使用。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法，其特征在于：给定初始电流值，控制电流值按照一定步长依次变化直到最终的标定电流，分别记录各步长电流对应的电压，根据各步长电流及对应的电压计算各步长电流对应的电感，通过差值算法计算得到电感与电流之间的函数关系式，实现电感参数的标定。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机电感参数的自动标定方法，其特征在于：所述标定电感参数的过程中实时检测电机故障状态及电机温度，若电机出现故障则退出标定过程，若电机未出现故障但电机温度达到设定的阈值，则记录当前的标定点，暂停标定过程，将转速降为零，等待电机温度恢复，电机温度降到温度恢复点后重新从记录的标定点开始标定，直到电感参数标定完成。
3.根据权利要求1所述的永磁同步电机电感参数的自动标定方法，其特征在于，包括直轴电感的标定过程：给定定子q轴电流分量为零和定子d轴电流分量初始值，控制定子d轴电流分量按照第一设定步长依次变化直到标定的定子d轴电流，分别记录各定子d轴电流分量对应的定子q轴电压分量，根据各定子d轴电流分量及对应的定子q轴电压分量计算各定子d轴电流分量对应的直轴电感，通过差值算法计算得到直轴电感与定子d轴电流分量之间的第一函数关系式，实现直轴电感的标定。
4.根据权利要求3所述的永磁同步电机电感参数的自动标定方法，其特征在于：所述定子d轴电流分量初始值为-25，所述第一设定步长为-20～-30。
5.根据权利要求1所述的永磁同步电机电感参数的自动标定方法，其特征在于，包括交轴电感的标定过程：给定定子d轴电流分量为零和定子q轴电流分量初始值，控制定子q轴电流分量按照第二设定步长依次变化直到标定的定子q轴电流，分别记录各定子q轴电流分量对应的定子d轴电压分量，根据各定子q轴电流分量及对应的定子d轴电压分量计算各定子q轴电流分量对应的交轴电感，通过差值算法计算得到交轴电感与定子q轴电流分量之间的第二函数关系式，实现交轴电感的标定。
6.根据权利要求5所述的永磁同步电机电感参数的自动标定方法，其特征在于：所述定子q轴电流分量初始值为25，所述第二设定步长为20～30。
7.根据权利要求5所述的永磁同步电机电感参数的自动标定方法，其特征在于，还包括标定电机的特征电流：在直轴电感的标定过程中，从记录的所有定子q轴电压分量数据中，查找绝对值最小的定子q轴电压分量，则该绝对值最小的定子q轴电压分量对应的定子d轴电流分量为电机的特征电流。
CN201910777903.3A 2019-08-22 2019-08-22 一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法 Pending CN110460282A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910777903.3A CN110460282A (zh) 2019-08-22 2019-08-22 一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910777903.3A CN110460282A (zh) 2019-08-22 2019-08-22 一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110460282A true CN110460282A (zh) 2019-11-15

Family

ID=68488428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910777903.3A Pending CN110460282A (zh) 2019-08-22 2019-08-22 一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110460282A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116609661A (zh) * 2023-07-14 2023-08-18 西安创联超声技术有限责任公司 自动化标定方法、电子设备及可读存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4752124B2 (ja) * 2001-03-30 2011-08-17 株式会社安川電機 永久磁石型同期モータの磁極推定装置
CN107994828A (zh) * 2017-12-29 2018-05-04 武汉英弗耐斯电子科技有限公司 一种永磁同步电机交直轴电感测量方法
CN108155843A (zh) * 2017-12-28 2018-06-12 武汉合康动力技术有限公司 永磁同步电机初始磁极位置和交直轴电感的辨识方法
CN108181587A (zh) * 2018-01-29 2018-06-19 东风特汽（十堰）专用车有限公司 永磁同步电机定子直轴电感和交轴电感的标定方法及装置
CN108288935A (zh) * 2018-02-11 2018-07-17 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种永磁同步电机电感参数获取方法及***
CN108696219A (zh) * 2018-06-21 2018-10-23 精进电动科技股份有限公司 一种标定永磁同步电机电流的方法和装置
CN109412494A (zh) * 2018-10-31 2019-03-01 阳光电源股份有限公司 一种电机标定方法及装置
CN109951125A (zh) * 2019-04-16 2019-06-28 江苏力信电气技术有限公司 新能源车用永磁同步电机交直轴电感的估算方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4752124B2 (ja) * 2001-03-30 2011-08-17 株式会社安川電機 永久磁石型同期モータの磁極推定装置
CN108155843A (zh) * 2017-12-28 2018-06-12 武汉合康动力技术有限公司 永磁同步电机初始磁极位置和交直轴电感的辨识方法
CN107994828A (zh) * 2017-12-29 2018-05-04 武汉英弗耐斯电子科技有限公司 一种永磁同步电机交直轴电感测量方法
CN108181587A (zh) * 2018-01-29 2018-06-19 东风特汽（十堰）专用车有限公司 永磁同步电机定子直轴电感和交轴电感的标定方法及装置
CN108288935A (zh) * 2018-02-11 2018-07-17 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种永磁同步电机电感参数获取方法及***
CN108696219A (zh) * 2018-06-21 2018-10-23 精进电动科技股份有限公司 一种标定永磁同步电机电流的方法和装置
CN109412494A (zh) * 2018-10-31 2019-03-01 阳光电源股份有限公司 一种电机标定方法及装置
CN109951125A (zh) * 2019-04-16 2019-06-28 江苏力信电气技术有限公司 新能源车用永磁同步电机交直轴电感的估算方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116609661A (zh) * 2023-07-14 2023-08-18 西安创联超声技术有限责任公司 自动化标定方法、电子设备及可读存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105119549B (zh) 一种电机定子电阻辨识方法
CN103338003B (zh) 一种电机负载转矩及惯量同时在线辨识的方法
CN102931906B (zh) 异步电机转子磁链观测与转速辨识的方法
CN102624320B (zh) 基于定子电阻观测器的电动机动/稳态阶段参数辨识方法
CN106549620B (zh) 一种异步电机无速度传感器矢量控制***低频处理方法
CN109873587A (zh) 一种永磁同步电机多参数自动辨识方法
CN104393814B (zh) 一种永磁同步电机控制方法
CN106169894B (zh) 三相异步电机在线参数辨识方法及装置
CN107482982A (zh) 一种基于铁损模型的异步电机矢量控制方法
CN102647134A (zh) 一种永磁同步电机无角度传感器的效率优化控制方法
CN103338002A (zh) 一种永磁同步电机永磁体磁通和交轴电感的辨识方法
CN106301100A (zh) 一种永磁同步电机的自动标定方法、***和控制器
CN105375848A (zh) 一种永磁同步电机自适应辨识控制方法及其控制***
CN109861608A (zh) 一种多级式起动/发电机虚拟信号注入的mtpa方法
CN109782173A (zh) 异步电机励磁互感曲线测量***及其测量方法
CN102983807B (zh) 异步电机转子时间常数在线识别***及方法
CN102647144A (zh) 用于估计同步磁阻电动机的转子角度的方法和设备
CN110460282A (zh) 一种永磁同步电机电感参数的自动标定方法
CN107733297A (zh) 永磁同步电机扩展状态磁链滑模观测器设计方法
CN105353220B (zh) 三相异步电动机电学性能参数的辨识方法
CN110492814A (zh) 粒子群算法优化滑膜变结构永磁同步电机控制参数的方法
CN110649851B (zh) 异步电机多参数解耦在线辨识方法
CN110007228A (zh) 一种基于扭矩和无功测量的永磁同步电机标定方法
CN104050312A (zh) 机电联合仿真方法
CN103684171A (zh) 交流电机速度控制方法及***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191115