CN114337430B - 一种大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法及装置 - Google Patents
一种大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法及装置，方法包括，根据稳态等效电路，得出三电平变频器输出的三相参考电压；根据基尔霍夫电压方程，得出三相定子电阻的辨识值；获取十三段式三电平PWM的三相开关序，并得出其三相开关序列中P、O、N的作用时间；根据三相参考电压、定子电阻的辨识值及十三段式三电平PWM的三相开关序和三相开关序列中P、O、N的作用时间，得出三电平变频器的开关状态表，并生成驱动脉冲，控制三电平变频器输出电压。本发明采用十三段式三电平PWM，显著提高了输出极小电压情况下的电压控制精度，有效克服了因开关器件非线性、死区效应以及中点电位偏差等因素造成的定子电阻辨识精度不高的问题。
Description
技术领域
本发明属于永磁同步电机控制领域，尤其涉及一种大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法及装置。
背景技术
永磁同步电机具有功率密度高、效率高、调速性能好等优势，被广泛应用于新能源发电、电动汽车、伺服电机等领域。
永磁同步电机的高性能调速控制需要依赖于一些电机参数，其中定子电阻是实现直接转矩控制、电流环整定、无位置传感器控制参数设计等功能的关键参数，对其进行离线辨识具有重要的意义。
大功率永磁同步电机的电压等级高、额定电流大、定子电阻小，对于电压等级范围在1140V到3300V之间且功率范围在500kW至2000kW之间的大功率永磁同步电机，其定子电阻范围往往在几毫欧姆到几十毫欧姆之间。
三电平变频器具有器件耐压低、输出谐波小、对永磁同步电机的绝缘损伤小等优势，应用于电压等级范围在1140V到3300V之间的永磁同步电机驱动具有较大优势。
在使用三电平变频器对大功率永磁同步电机进行定子电阻辨识时，由于定子电阻小，所需要的输出的电压极小。而三电平变频器受到开关器件非线性、死区效应以及中点电位偏差等因素的影响，在输出极小电压的情况下，采用传统的七段式电压空间矢量脉宽调制策略的电压控制精度往往难以满足要求，导致定子电阻估算不准确甚至出现过流停机的情况。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法及装置，有效克服三电平逆变器功率开关器件非线性、死区效应、中点电位偏差与输出电压控制精度较低引起的定子电阻参数辨识不精确的问题。
本发明的一方面，提供了一种大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识，包括，根据稳态等效电路，得出三电平变频器输出的三相参考电压；根据基尔霍夫电压方程，得出三相定子电阻的辨识值；获取十三段式三电平PWM的三相开关序，并得出其三相开关序列中P、O、N的作用时间；根据三相参考电压、定子电阻的辨识值及十三段式三电平PWM的三相开关序和三相开关序列中P、O、N的作用时间，得出三电平变频器的开关状态表；通过三电平变频器的开关状态表生成驱动脉冲，从而控制三电平变频器输出电压。
优选的，所述稳态等效电路为基于大功率永磁同步电机在静止状态下的数学模型，并结合坐标变换理论，所得出的静止状态下注入直流电压时的稳态等效电路；
所述静止状态下的数学模型表达式为：
其中，ud、uq为大功率永磁同步电机定子电压的直轴和交轴分量，id、iq为大功率永磁同步电机定子电流的直轴和交轴分量，Rs为大功率永磁同步电机的等效定子电阻。
优选的，所述三电平变频器输出的三相参考电压为：
a相参考电压表达式如下：
b相参考电压表达式如下：
c相参考电压表达式如下：
其中，u0为试探电压，设置为较小值；u1为电流幅值为Im1时对应的电压值；u2为电流幅值为Im2时对应的电压值；t1-t5为状态切换时间点，其中t5为大功率永磁同步电机定子电阻辨识所用的总时间。
优选的，所述根据基尔霍夫电压方程，得出相定子电阻的辨识值，包括：
根据基尔霍夫电压方程，分别得出t1至t2、t2至t3、t3至t4及t4至t5时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，并分别对各时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式进行基尔霍夫电压方程简化；
将t2至t3时间段简化的基尔霍夫电压方程与t1至t2时间段简化的基尔霍夫电压方程做差；
将t3至t4时间段简化的基尔霍夫电压方程与t4至t5时间段简化的基尔霍夫电压方程做差；
在t5时刻，将两次做差的结果进行结合，得出三相定子电阻的辨识值。
优选的，所述根据基尔霍夫电压方程，分别得出t1至t2、t2至t3、t3至t4及t4至t5时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，并分别对各时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式进行基尔霍夫电压方程简化；以t1至t2时间段为例，包括：
计算0.5t1到t1时间段内的a相电流平均值Ia1，并在t1时刻按照下式计算u1和u2的数值：
其中，u0为试探电压，Im1、Im2为电流幅值。
计算t1+0.5(t2-t1)到t2时间段内的a相电流平均值Ia2、b相电流平均值Ib2、c相电流平均值Ic2；
在t2时刻，根据t1至t2时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，可将基尔霍夫电压方程简化如下：
其中，为a相定子电阻辨识值、/>为b相定子电阻辨识值、/>为c相定子电阻辨识值，Ia2、Ib2、Ic2分别为t1+0.5(t2-t1)到t2时间段内的a、b、c相电流平均值。
优选的，所述得出的三相定子电阻的辨识值为：
其中，ΔIa1、ΔIb1与ΔIc1为t2至t3时间段与t1至t2时间的电流差，ΔIa2、ΔIb2与ΔIc2为t3至t4时间段与t4至t5时间的电流差，k为定子电阻不平衡系数。
优选的，所述定子电阻不平衡系数k的计算公式为：
优选的，所述三相开关序列中P、O、N的作用时间为：
其中，x代表a,b,c,三相，Vdc表示三电平变频器的直流母线电压，ux(t)为参考电压，Tc为三电平变频器的载波周期。
优选的，所述a相的P、O、N的作用时间还包括中点电位平衡补偿时间，具体为：
其中，tNP为中点电位平衡补偿时间，用于实现中点电位的平衡控制，计算公式如下：
其中，C为上、下直流母线的电容值，Vc1为上直流母线电压、Vc2为下直流母线电压。
本发明发另一方面，提供了一种大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识装置，包括参考电压生成模块、定子电阻计算模块、十三段式三电平PWM模块及开关状态表模块；其中，参考电压生成模块，用于根据稳态等效电路，得出三电平变频器输出的三相参考电压；定子电阻计算模块，用于根据基尔霍夫电压方程，得出相定子电阻的辨识值；十三段式三电平PWM模块，获取十三段式三电平PWM的三相开关序，并得出其三相开关序列中P、O、N的作用时间；开关状态表模块，用于根据三相参考电压、定子电阻的辨识值及十三段式三电平PWM的三相开关序和三相开关序列中P、O、N的作用时间，得出三电平变频器的开关状态表，并生成驱动脉冲，控制三电平变频器输出电压。
本发明有益效果：
本发明采用了十三段式三电平PWM，显著提高了输出极小电压情况下的电压控制精度，有效克服了因开关器件非线性、死区效应以及中点电位偏差等因素造成的定子电阻辨识精度不高的问题，具有很高的定子电阻辨识精度。
附图说明
附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明一实施例提供的一种大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法流程图；
图2为本发明一实施例提供的稳态等效电路图；
图3为本发明一实施例提供的十三段式三电平PWM的单相开关序列图；
图4为本发明一实施例提供的一种大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识装置结构图；
图5为采用630kW的1140V大功率永磁同步电机进行测试验证的波形图；
图6为三相定子电阻离线辨识结果。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明：
如图1所示，本发明提供一种基于大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法，该方法步骤包括：
S100:根据稳态等效电路，得出三电平变频器输出的三相参考电压；
进一步，所述稳态等效电路为基于建立大功率永磁同步电机在静止状态下的数学模型，结合坐标变换理论，得出静止状态下注入直流电压时大功率永磁同步电机的稳态等效电路。
所述大功率永磁同步电机2在静止状态下的数学模型表达式为：
其中，ud、uq为大功率永磁同步电机定子电压的直轴和交轴分量，id、iq为大功率永磁同步电机定子电流的直轴和交轴分量，Rs为大功率永磁同步电机的等效定子电阻。
根据上式，结合坐标变换理论，可得静止状态下注入直流电压时大功率永磁同步电机的稳态等效电路图2所示。图2中，ua(t)为三电平变频器输出的a相参考电压、ub(t)为三电平变频器b相参考电压、uc(t)三电平变频器c相参考电压，ia、ib、ic分别为大功率永磁同步电机的a相、b相和c相电流，Ra、Rb、Rc为大功率永磁同步电机的三相定子电阻。
进一步，所述的a相参考电压表达式如下：
所述的b相参考电压表达式如下：
所述的c相参考电压表达式如下：
其中，u0为试探电压，设置为较小值；u1为电流幅值为Im1时对应的电压值；u2为电流幅值为Im2时对应的电压值；t1-t5为状态切换时间点，其中t5为大功率永磁同步电机定子电阻辨识所用的总时间。
S200:根据基尔霍夫电压方程，得出三相定子电阻的辨识值；
在一实施例中，所述根据基尔霍夫电压方程，得出相定子电阻的辨识值，包步骤包括：
S201:根据基尔霍夫电压方程，分别得出t1至t2、t2至t3、t3至t4及t4至t5时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，并分别对各时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式进行基尔霍夫电压方程简化；
S202:将t2至t3时间段简化的基尔霍夫电压方程与t1至t2时间段简化的基尔霍夫电压方程做差；
S203:将t3至t4时间段简化的基尔霍夫电压方程与t4至t5时间段简化的基尔霍夫电压方程做差；
S204:在t5时刻，将两次做差的结果进行结合，得出三相定子电阻的辨识值。
具体的，第1步，计算0.5t1到t1时间段内的a相电流平均值Ia1，并在t1时刻按照下式计算u1和u2的数值：
其中，u0为试探电压，Im1、Im2为电流幅值。
第2步，计算t1+0.5(t2-t1)到t2时间段内的a相电流平均值Ia2、b相电流平均值Ib2、c相电流平均值Ic2。
第3步：在t2时刻，根据t1至t2时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，可将基尔霍夫电压方程简化如下：
其中，为a相定子电阻辨识值、/>为b相定子电阻辨识值、/>为c相定子电阻辨识值，Ia2、Ib2、Ic2分别为t1+0.5(t2-t1)到t2时间段内的a、b、c相电流平均值。
第4步：计算t2+0.5(t3-t2)到t3时间段内的a相电流平均值Ia3、b相电流平均值Ib3、c相电流平均值Ic3。
第5步：在t3时刻，根据t2至t3时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，可将基尔霍夫电压方程简化如下：
第6步：在t3时刻，将第五步与第三步中的两个式子作差，可得下式：
其中ΔIa1、ΔIb1与ΔIc1满足下式：
第7步：计算t3+0.5(t4-t3)到t4时间段内的a相电流平均值Ia4、b相电流平均值Ib4、c相电流平均值Ic4。
第8步：在t4时刻，根据t3至t4时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，可将基尔霍夫电压方程简化如下：
第9步：计算t4+0.5(t5-t4)到t5时间段内的a相电流平均值Ia5、b相电流平均值Ib5、c相电流平均值Ic5。
第10步：在t5时刻，根据t4至t5时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，可将基尔霍夫电压方程简化如下：
第11步：在t5时刻，将第八步与第十步中的两个式子作差，可得下式：
其中ΔIa2、ΔIb2与ΔIc2满足下式：
第12步：在t5时刻，联立第六步和第十一步中的两个式子，可根据下式计算三相定子电阻的辨识值：
其中，ΔIa1、ΔIb1与ΔIc1为t2至t3时间段与t1至t2时间的电流差，ΔIa2、ΔIb2与ΔIc2为t3至t4时间段与t4至t5时间的电流差，k为定子电阻不平衡系数。
进一步，定子电阻不平衡系数k的计算方法如下：
S300:获取十三段式三电平PWM的三相开关序，并得出其三相开关序列中P、O、N的作用时间；
进一步，所述三相开关序列中P、O、N的作用时间为：
其中，x代表a,b,c,三相，Vdc表示三电平变频器的直流母线电压，ux(t)为参考电压，Tc为三电平变频器的载波周期。
具体的，所述的十三段式三电平PWM的单相开关序列如图3所示，其中j表示相应的相(j＝a,b,c)、Vdc表示三电平变频器的直流母线电压、P状态表示j相输出端电压为Vdc/2、O状态表示j相输出端电压为0、N状态表示j相输出端电压为-Vdc/2、tjP表示P状态的时间、tjO表示O状态的作用时间、tjN表示N状态的作用时间、Tc为三电平变频器的载波周期。
所述的十三段式三电平PWM的a、b、c三相开关序列均采用图3中的开关序列，组合成的三相开关序列共有十三段。其中a相开关序列的P、O、N三种状态的作用时间可按照下式计算：
其中a相开关序列的P、O、N三种状态的作用时间可按照下式计算：
其中tNP为中点电位平衡补偿时间，用于实现中点电位的平衡控制，计算公式如下：
其中C为上、下直流母线的电容值，Vc1为上直流母线电压、Vc2为下直流母线电压。
b相开关序列的P、O、N三种状态的作用时间可按照下式计算：
c相开关序列的P、O、N三种状态的作用时间可按照下式计算：
进一步，考虑到中点电位平衡，所述a相的P、O、N的作用时间还可以包括中点电位平衡补偿时间，具体为：
其中，tNP为中点电位平衡补偿时间，用于实现中点电位的平衡控制，计算公式如下：
其中，C为上、下直流母线的电容值，Vc1为上直流母线电压、Vc2为下直流母线电压。
S400:根据三相参考电压、定子电阻的辨识值及十三段式三电平PWM的三相开关序和三相开关序列中P、O、N的作用时间，得出三电平变频器的开关状态表，并生成驱动脉冲，从而控制三电平变频器输出电压。
本发明提供一种基于三电平变频器的大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法，通过采用定子电阻辨识、十三段式三电平PWM，显著提高了输出极小电压情况下的电压控制精度。
本申请一实施例，还提供了一种大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识装置，如图4所示，该装置包括，参考电压生成模块、定子电阻计算模块、十三段式三电平PWM模块及开关状态表模块，参考电压生成模块，用于根据稳态等效电路，得出三电平变频器输出的三相参考电压；定子电阻计算模块，用于根据基尔霍夫电压方程，得出相定子电阻的辨识值；十三段式三电平PWM模块，获取十三段式三电平PWM的三相开关序，并得出其三相开关序列中P、O、N的作用时间；开关状态表模块，用于根据三相参考电压、定子电阻的辨识值及十三段式三电平PWM的三相开关序和三相开关序列中P、O、N的作用时间，得出三电平变频器的开关状态表，并生成驱动脉冲，控制三电平变频器输出电压。
所述大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识装置，连接三电平变频器；所述三电平变频器与大功率永磁同步电机按照特定的相序连接，并根据大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识装置的控制结果输出三相电压(uao,ubo,uco)。
进一步，所述大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识装置可集成在数字运算模块中，所述的数字运算模块由数字处理芯片构成的控制电路板组成。
进一步，作为本发明的一个具体例，选取一台630kW的1140V大功率永磁同步电机对本发明进行测试验证，其中三电平变频器采用1140V三相电经不控整流进行供电，直流母线电压(Vdc)约为1600V，载波周期(Tc)设置为1ms，t1、t2、t3、t4、t5分别设置为2s、4s、6s、10s、12s，u0设置为1.86V。图5给出了波形，包含三电平变频器的a相端电压波形(Vao,1000V/格)和三相电流波形(ia、ib、ic，偏滞值500A，200A/格)。图6给出了三相定子电阻辨识结果，其中Ra_Identify为a相定子电阻辨识结果，数值为0.0204欧姆；Rb_Identify为b相定子电阻辨识结果，数值为0.0210欧姆；Rc_Identify为c相定子电阻辨识结果，数值为0.0213欧姆。由于所采用的大功率永磁同步电机三相定子电阻的实际值约为0.02欧姆。因此本发明具有很高的定子电阻辨识精度。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本发明的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (7)
1.一种大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法，其特征在于：包括，
根据稳态等效电路，得出三电平变频器输出的三相参考电压；
根据基尔霍夫电压方程，得出三相定子电阻的辨识值；
所述根据基尔霍夫电压方程，得出三相定子电阻的辨识值，包括：
根据基尔霍夫电压方程，分别得出t1至t2、t2至t3、t3至t4及t4至t5时间段内的三电平变频器a相参考电压ua(t)、三电平变频器b相参考电压ub(t)与三电平变频器c相参考电压uc(t)的表达式，并分别对各时间段内的三电平变频器a相参考电压ua(t)、三电平变频器b相参考电压ub(t)与三电平变频器c相参考电压uc(t)的表达式进行基尔霍夫电压方程简化；
将t2至t3时间段简化的基尔霍夫电压方程与t1至t2时间段简化的基尔霍夫电压方程做差；
将t3至t4时间段简化的基尔霍夫电压方程与t4至t5时间段简化的基尔霍夫电压方程做差；
在t5时刻，将两次做差的结果进行结合，得出三相定子电阻的辨识值；
所述根据基尔霍夫电压方程，分别得出t1至t2、t2至t3、t3至t4及t4至t5时间段内的三电平变频器a相参考电压ua(t)、三电平变频器b相参考电压ub(t)与三电平变频器c相参考电压uc(t)的表达式，并分别对各时间段内的三电平变频器a相参考电压ua(t)、三电平变频器b相参考电压ub(t)与三电平变频器c相参考电压uc(t)的表达式进行基尔霍夫电压方程简化，包括：
第1步，计算0.5t1到t1时间段内的a相电流平均值Ia1，并在t1时刻按照下式计算u1和u2的数值：
其中，u0为试探电压，Im1、Im2为电流幅值；
第2步，计算t1+0.5(t2-t1)到t2时间段内的a相电流平均值Ia2、b相电流平均值Ib2、c相电流平均值Ic2；
第3步：在t2时刻，根据t1至t2时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，可将基尔霍夫电压方程简化如下：
其中，为a相定子电阻辨识值、/>为b相定子电阻辨识值、/>为c相定子电阻辨识值，Ia2、Ib2、Ic2分别为t1+0.5(t2-t1)到t2时间段内的a、b、c相电流平均值；
第4步：计算t2+0.5(t3-t2)到t3时间段内的a相电流平均值Ia3、b相电流平均值Ib3、c相电流平均值Ic3；
第5步：在t3时刻，根据t2至t3时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，可将基尔霍夫电压方程简化如下：
第6步：在t3时刻，将第5步与第3步中的两个式子作差，可得下式：
其中ΔIa1、ΔIb1与ΔIc1满足下式：
第7步：计算t3+0.5(t4-t3)到t4时间段内的a相电流平均值Ia4、b相电流平均值Ib4、c相电流平均值Ic4；
第8步：在t4时刻，根据t3至t4时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，可将基尔霍夫电压方程简化如下：
第9步：计算t4+0.5(t5-t4)到t5时间段内的a相电流平均值Ia5、b相电流平均值Ib5、c相电流平均值Ic5；
第10步：在t5时刻，根据t4至t5时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，可将基尔霍夫电压方程简化如下：
第11步：在t5时刻，将第8步与第10步中的两个式子作差，可得下式：
其中ΔIa2、ΔIb2与ΔIc2满足下式：
第12步：在t5时刻，联立第6步和第11步中的两个式子，可根据下式计算三相定子电阻的辨识值：
其中，ΔIa1、ΔIb1与ΔIc1为t2至t3时间段与t1至t2时间的电流差，ΔIa2、ΔIb2与ΔIc2为t3至t4时间段与t4至t5时间的电流差，k为定子电阻不平衡系数；
获取十三段式三电平PWM的三相开关序列，并得出其三相开关序列中P、O、N的作用时间；
根据三相参考电压、定子电阻的辨识值及十三段式三电平PWM的三相开关序列和三相开关序列中P、O、N的作用时间，得出三电平变频器的开关状态表，并生成驱动脉冲，控制三电平变频器输出电压。
2.根据权利要求1所述的大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法，其特征在于：所述稳态等效电路为基于大功率永磁同步电机在静止状态下的数学模型，并结合坐标变换理论，所得出的静止状态下注入直流电压时的稳态等效电路；
所述静止状态下的数学模型表达式为：
其中，ud、uq为大功率永磁同步电机定子电压的直轴和交轴分量，id、iq为大功率永磁同步电机定子电流的直轴和交轴分量，Rs为大功率永磁同步电机的等效定子电阻。
3.根据权利要求1所述的大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法，其特征在于：所述三电平变频器输出的三相参考电压为：
a相参考电压表达式如下：
b相参考电压表达式如下：
c相参考电压表达式如下：
其中，u0为试探电压，设置为较小值；u1为电流幅值为Im1时对应的电压值；u2为电流幅值为Im2时对应的电压值；t1-t5为状态切换时间点，其中t5为大功率永磁同步电机定子电阻辨识所用的总时间。
4.根据权利要求3所述的大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法，其特征在于：所述定子电阻不平衡系数k的计算公式为：
5.根据权利要求1所述的大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法，其特征在于：所述三相开关序列中P、O、N的作用时间为：
其中，x代表a,b,c,三相，Vdc表示三电平变频器的直流母线电压，ux(t)为参考电压，Tc为三电平变频器的载波周期。
6.根据权利要求5所述的大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识方法，其特征在于：所述a相的P、O、N的作用时间还包括中点电位平衡补偿时间，具体为：
其中，tNP为中点电位平衡补偿时间，用于实现中点电位的平衡控制，计算公式如下：
其中，C为上、下直流母线的电容值，Vc1为上直流母线电压、Vc2为下直流母线电压。
7.一种大功率永磁同步电机定子电阻离线辨识装置，其特征在于：包括，
参考电压生成模块、定子电阻计算模块、十三段式三电平PWM模块及开关状态表模块，其中，
参考电压生成模块，用于根据稳态等效电路，得出三电平变频器输出的三相参考电压；
定子电阻计算模块，用于根据基尔霍夫电压方程，得出三相定子电阻的辨识值；
所述根据基尔霍夫电压方程，得出三相定子电阻的辨识值，包括：
根据基尔霍夫电压方程，分别得出t1至t2、t2至t3、t3至t4及t4至t5时间段内的三电平变频器a相参考电压ua(t)、三电平变频器b相参考电压ub(t)与三电平变频器c相参考电压uc(t)的表达式，并分别对各时间段内的三电平变频器a相参考电压ua(t)、三电平变频器b相参考电压ub(t)与三电平变频器c相参考电压uc(t)的表达式进行基尔霍夫电压方程简化；
将t2至t3时间段简化的基尔霍夫电压方程与t1至t2时间段简化的基尔霍夫电压方程做差；
将t3至t4时间段简化的基尔霍夫电压方程与t4至t5时间段简化的基尔霍夫电压方程做差；
在t5时刻，将两次做差的结果进行结合，得出三相定子电阻的辨识值；
所述根据基尔霍夫电压方程，分别得出t1至t2、t2至t3、t3至t4及t4至t5时间段内的三电平变频器a相参考电压ua(t)、三电平变频器b相参考电压ub(t)与三电平变频器c相参考电压uc(t)的表达式，并分别对各时间段内的三电平变频器a相参考电压ua(t)、三电平变频器b相参考电压ub(t)与三电平变频器c相参考电压uc(t)的表达式进行基尔霍夫电压方程简化，包括：
第1步，计算0.5t1到t1时间段内的a相电流平均值Ia1，并在t1时刻按照下式计算u1和u2的数值：
其中，u0为试探电压，Im1、Im2为电流幅值；
第2步，计算t1+0.5(t2-t1)到t2时间段内的a相电流平均值Ia2、b相电流平均值Ib2、c相电流平均值Ic2；
第3步：在t2时刻，根据t1至t2时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，可将基尔霍夫电压方程简化如下：
其中，为a相定子电阻辨识值、/>为b相定子电阻辨识值、/>为c相定子电阻辨识值，Ia2、Ib2、Ic2分别为t1+0.5(t2-t1)到t2时间段内的a、b、c相电流平均值；
第4步：计算t2+0.5(t3-t2)到t3时间段内的a相电流平均值Ia3、b相电流平均值Ib3、c相电流平均值Ic3；
第5步：在t3时刻，根据t2至t3时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，可将基尔霍夫电压方程简化如下：
第6步：在t3时刻，将第5步与第3步中的两个式子作差，可得下式：
其中ΔIa1、ΔIb1与ΔIc1满足下式：
第7步：计算t3+0.5(t4-t3)到t4时间段内的a相电流平均值Ia4、b相电流平均值Ib4、c相电流平均值Ic4；
第8步：在t4时刻，根据t3至t4时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，可将基尔霍夫电压方程简化如下：
第9步：计算t4+0.5(t5-t4)到t5时间段内的a相电流平均值Ia5、b相电流平均值Ib5、c相电流平均值Ic5；
第10步：在t5时刻，根据t4至t5时间段内的ua(t)、ub(t)与uc(t)的表达式，可将基尔霍夫电压方程简化如下：
第11步：在t5时刻，将第8步与第10步中的两个式子作差，可得下式：
其中ΔIa2、ΔIb2与ΔIc2满足下式：
第12步：在t5时刻，联立第6步和第11步中的两个式子，可根据下式计算三相定子电阻的辨识值：
其中，ΔIa1、ΔIb1与ΔIc1为t2至t3时间段与t1至t2时间的电流差，ΔIa2、ΔIb2与ΔIc2为t3至t4时间段与t4至t5时间的电流差，k为定子电阻不平衡系数；
十三段式三电平PWM模块，用于获取十三段式三电平PWM的三相开关序列，并得出其三相开关序列中P、O、N的作用时间；
开关状态表模块，用于根据三相参考电压、定子电阻的辨识值及十三段式三电平PWM的三相开关序列和三相开关序列中P、O、N的作用时间，得出三电平变频器的开关状态表，并生成驱动脉冲，控制三电平变频器输出电压。
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