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電機(jī)參數(shù)測(cè)量——永磁同步電機(jī)控制

更新時(shí)間:2024-01-03點(diǎn)擊次數(shù):1448

永磁同步電機(jī)控制中,無(wú)論是有感FOC或無(wú)感FOC,獲取準(zhǔn)確的電機(jī)參數(shù)可以提高控制器和觀測(cè)器的性能。在現(xiàn)代控制理論中,建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是至關(guān)重要的一環(huán)結構不合理,特別是無(wú)感FOC中觀測(cè)器。理論上電壓方程、磁鏈方程和力矩方程中物理量能準(zhǔn)確測(cè)量傳承,建立模型的話,可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)性能的極大優(yōu)化合作,具體包括電參數(shù)轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)(p)具有重要意義、定子電阻(R)、DQ軸電感(L)首次、反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)(Kv)流動性、永磁體磁鏈和機(jī)械參數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(J)、轉(zhuǎn)矩常數(shù)生產效率、摩擦系數(shù)等反應能力。其中機(jī)械參數(shù)往往難以測(cè)量,通常在調(diào)試過(guò)程中確定競爭激烈,本文主要介紹電氣參數(shù)常用投入力度、簡(jiǎn)單的測(cè)量方法。

永磁同步電機(jī)的電壓方程學習、磁鏈方程和力矩方程如圖1所示技術。



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永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)指轉(zhuǎn)子磁極的對(duì)數(shù),是電角度和機(jī)械角度的比值。如圖2所示的永磁同步電機(jī)a為三對(duì)極結構重塑,b為四對(duì)極。

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測(cè)量方法:


1.將電機(jī)的A相接電源的正極空白區,B相接電源的負(fù)極貢獻法治,C相可懸空,注意電源限流點(diǎn)設(shè)置在0.2A左右即可應用優勢,不要設(shè)置太高技術研究,不然可能損壞電機(jī);

2.手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子分享,在每個(gè)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定位置做好標(biāo)記現場;

3.轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周后,轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)等于轉(zhuǎn)子穩(wěn)定位置的個(gè)數(shù);




永磁同步電機(jī)三相線圈可視為電阻R和電感L的串聯(lián)模型高質量,電阻R通常在毫歐級(jí)別信息化,電感L通常在微亨級(jí)別,萬(wàn)用表的精度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的可靠,通常需要借助于電橋或逆變器進(jìn)行測(cè)量。



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測(cè)量方法1:使用電橋進(jìn)行測(cè)量,使用電橋測(cè)試定子電阻時(shí)我有所應,設(shè)置測(cè)量頻率為100HZ為佳深刻認識,測(cè)量DQ軸電感時(shí),設(shè)置測(cè)量頻率為1kHZ或10kHZ為佳系列。



1.測(cè)量?jī)?nèi)阻時(shí)明確相關要求,用電橋連接電機(jī)的任意兩相,定子電阻為測(cè)量值的一半方案。

2.測(cè)量電感時(shí)特點,同樣用電橋連接電機(jī)的任意兩相,同時(shí)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子統籌發展,待轉(zhuǎn)子穩(wěn)定再后讀取電橋測(cè)量結(jié)果品質,D軸電感為數(shù)值較小者的一半,Q軸電感為數(shù)值較大者一半慢體驗,大多數(shù)的表貼式永磁同步電機(jī)的DQ軸電感值近似相等深化涉外。


測(cè)量方法2:在沒(méi)有電橋的情況下,還可以借助電機(jī)驅(qū)動(dòng)器測(cè)量定子電阻(R)和DQ軸電感(L)左右。




1.向逆變器施加(d,q)坐標(biāo)系下于兩相坐標(biāo)系下alfa軸相重疊的電壓矢量ud=常數(shù)又進了一步,uq=0,穩(wěn)態(tài)時(shí)電機(jī)靜止創新科技,電壓方程中電角速度為0更默契了,同時(shí)電流微分也為0特性,測(cè)出此時(shí)的電流id服務機製,根據(jù)電壓方程可得定子相電阻。實(shí)際上共創輝煌,為了消除死區(qū)的影響和功率器件的導(dǎo)通壓降培訓,經(jīng)常采用差分算法來(lái)辨識(shí)電阻,具體做法就是就是向逆變器施加兩組不同幅值的電壓矢量ud1=常數(shù)使用,uq1=0、ud2=常數(shù),uq2=0建言直達,然后測(cè)得兩組電流id1大幅拓展、id2,最后可得相電阻的計(jì)算公式:


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在差分辨識(shí)電阻的時(shí)候,給定電壓是要小心選擇的重要工具,最好是電流的線性關(guān)系和電壓的線性關(guān)系一致將進一步,比如給定電壓是呈2倍關(guān)系,那么電流也應(yīng)該大致呈2倍關(guān)系提供有力支撐,如果偏差太大實際需求,說(shuō)明選取的給定電壓不太合適。




2.在向逆變器施加(d,q)坐標(biāo)系下電壓矢量ud=常數(shù)分析,uq=0時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)子是不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)的,此時(shí)的電機(jī)d軸就是一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)合規意識,時(shí)間常數(shù)為L(zhǎng)/R聽得懂。記錄下此時(shí)d軸電流i的上升曲線,根據(jù)一階慣性環(huán)節(jié)的性質(zhì)合理需求,當(dāng)d軸電流從0上升到穩(wěn)態(tài)值的63.2%時(shí)全技術方案,所經(jīng)歷的時(shí)間t剛好等于時(shí)間常數(shù)L/R,在得到定子電阻(R)值先進水平,可根據(jù)時(shí)間常數(shù)t得到電感(L)值:



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反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)和永磁體磁鏈其實(shí)表征同一個(gè)概念重要的,指電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),磁鏈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系共享,反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)kv的單位為V.s/rad高端化,而永磁體磁鏈單位為Wb,兩個(gè)單位可以互相轉(zhuǎn)化姿勢。


測(cè)量方法:測(cè)量反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)時(shí)充分發揮,需要借助示波器。


1.用示波器探頭連接電機(jī)的任意兩相重要平臺,測(cè)量反電動(dòng)勢(shì)的線電壓相互融合;

2.因?yàn)榉措妱?dòng)勢(shì)值一般較小,盡量以較快速度轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)生動,然后捕獲此時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)波形提單產;

3.根據(jù)公式計(jì)算電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)系數(shù);

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正規(guī)電機(jī)廠家電機(jī)出廠時(shí)綠色化,都會(huì)配有詳細(xì)參數(shù)的規(guī)格書(shū)設計,但現(xiàn)在市面上大部分電機(jī)沒(méi)有相應(yīng)規(guī)格書(shū),為了得到更好的控制性能至關重要,有必要對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量主動性。無(wú)論是電橋測(cè)得參數(shù)(受測(cè)量設(shè)備精度影響),還是逆變器測(cè)得參數(shù)(受逆變器非線性改進措施、采樣精度等影響)範圍,測(cè)量所得參數(shù)都可能具有一定誤差,在電機(jī)調(diào)試過(guò)程中,不要迷信測(cè)量所得參數(shù),有必要時(shí)需要進(jìn)行不斷的修正構建。



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