[发明专利]确定永磁同步电机的电感的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定永磁同步电机(也称为PMSM)的电感的方法。本发明也涉及能够实现所述方法的变速驱动器。

背景技术

已知变速驱动器包括根据外部AC电源网络提供DC电压的整流器模块和逆变器模块(或斩波器)。此逆变器模块包括功率半导体电子器件，用于以脉冲宽度调制(PWM)模式对DC电压进行斩波，以便经由电源电缆在输出端处向电机提供脉冲的可变电压和可变转动频率。变速驱动器的控制设备以采样频率控制半导体元件的导通和断开，以利用合适的可变电压以PWM模式控制电机。

永磁同步机由于它们的简单的结构和它们的高效率，而越来越多地用在变速驱动系统中。这些电机可以被分成两大类：具有光滑或圆柱状转子的电机以及具有凸出转子的电机。对于这两类电机，重要的是知道d轴上的磁通量电感和q轴上的扭矩电感，以便获得可靠且一致的控制回路和参考模型。

专利US 6,498,452和US 7,067,997公开了用于确定同步电机的转子的初始位置的方法。这些方法特别依赖于在各相方向上电感的测量。

也应当注意Pr.M.Shroedl的著作(例如，“Sensorless Control of AC Machines at Low Speed and Standstill Based on the“INFORM”Method”，第31届IEEE工业应用会议纪要，IAS 1996，vol.1，第270到277页，6-10 Oct 1996)。

发明内容

本发明的目的是提出一种使得可以确定永磁同步电机的磁通量电感和扭矩电感的方法。

此目的由在用于确定永磁同步电机的磁通量电感和扭矩电感(Ld，Lq)的变速驱动器中实现的控制方法实现，该永磁同步电机包括三相(a，b，c)定子和转子，每个相面向一个方向，其特征在于，所述方法包括步骤：

-在每个相的方向上，施加正向的电压矢量和负向的电压矢量预定的持续时间，

-在施加两个方向的电压矢量之后，测量每个相中的电流响应，该电流响应对于每个相包括正峰值和负峰值，

-基于在所有相中测量的电流响应的正峰值和负峰值之间的不对称性，确定该转子的位置相对于定子的角度，

-按照该确定的角度的函数，确定该电机的磁通量电感和扭矩电感。

不管采用的转子的类型如何(光滑的或凸出的)以及不管凸出的类型如何(Ld＞Lq或Ld＝Lq或Ld＜Lq)，本发明的方法均适用。

根据一个特定特征，对于每个相，在正向施加的电压矢量和在负向施加的电压矢量具有完全一样的范数(norm)。

根据另一个特定特征，对于一个相，在正向电压矢量的施加和在负向电压矢量的施加引起施加如下的电压序列，包括：预定脉冲宽度的正电压脉冲、后面是具有该预定脉冲宽度的两倍的负电压脉冲、后面是该预定脉冲宽度的正电压脉冲。

根据另一个特定特征，在相中的电流响应包括正电流峰值和负电流峰值，并且该方法包括：对于每个相并且在相同的时刻，在它的上升阶段恢复正电流峰值上的两个独特的(distinct)电流值，并且在它的下降阶段恢复负电流峰值上的两个独特的电流值。

更准确地说，该方法包括确定以下值：

ΔIaave=|δIa+|+|δIa-|2]]>