[发明专利]一种基于电压积分法测试永磁电机电抗参数的方法

权利要求书

1.一种基于电压积分法测试永磁电机电抗参数的方法，其特征在于采用数 值积分法对由电压采集设备采集到的离散电压信号进行积分，得到永磁电机的 磁链参数，进而计算出永磁电机的电抗参数，具体的测试步骤为：

第一步，将永磁电机的B、C两相绕组相连接，并从A相绕组输入，从B、C 两相绕组输出电流I使永磁体带动转子RT定位，此时转子直轴与定子绕组合成 磁动势的方向重合；

第二步，将电机绕组的B、C两相短接，与A相共同构成一个电阻网络，其 中A端通过电流表与滑动变阻器R₃、R_m的一端相连接，R_m的另一端通过开关S 与直流电源E正极相连，直流电源负极与滑动变阻器R₂、滑动变阻器R₄的一端相 连，R₂另一端与绕组网络的B、C端相连，R₄的另一端与R₃相连，电压表和电压 采集装置相并联后，一端接到R₃和R₄的接线处，另一端接到R₂和绕组网络B、C 端的接线处；

第三步，合上开关S，调节R_m使电流表示数为实验所需要的数值I₀₁，然后 调节滑动变阻器R₂、R₃、R₄，使电压表示数为零，即电桥平衡；

第四步，接通电压采集设备，断开开关S，用电压采集设备采集电压信号的 实时数据；

第五步，记开关S断开的时刻为0时刻，从采集到的电压信号中选取从0时刻 到电压值减小至零时这段时间内的信号为有效信号，并按公式(1)计算磁链ψ′₁

ψ1′=Σk=1nu1(k)*Δt---(1)]]>

其中u₁(k)为回路中电阻R₂和R₄上的瞬时电压在各个采样点的值，Δt为采样 间隔，n为采样点数；

第六步，根据公式(2)计算定子绕组直轴电感L_d

Ld=(Rd+R2+R3+R4)ψ′1(R2+R4)I01---(2)]]>

其中公式(2)中R_d为电枢绕组连接而成的电阻网络的等效电阻；

用公式(3)求出直轴电抗参数X_d

Xd=2ωsLd3---(3)]]>

公式(3)中ω_s为永磁同步电机实际运行的电角频率；

第七步，将永磁电机的B、C两相绕组相连接，并从A相绕组输入，从B、C 两相绕组输出电流I使永磁体带动转子RT定位，然后固定转子位置不动，改变 定子绕组的接线方式，从B相输入，从C相输出电流I，此时转子交轴与定子绕 组合成磁动势方向重合；

第八步，将电机绕组的A相断开，B、C两相构成一个电阻网络，其中B端 通过电流表，与R₃、R_m的一端相连接，R_m的另一端通过开关S与直流电源E 正极相连，直流电源负极与R₂、R₄一端相连，R₂另一端与绕组网络的C端相连， R₄的另一端与R₃相连，电压表和电压采集装置相并联后，一端接到R₃和R₄的接 线处，另一端接到R₂和绕组网络C端的接线处；

第九步，合上开关S，调节R_m使电流表示数为实验所需要的数值I₀₂，然后 调节滑动变阻器R₂、R₃、R₄，使电压表示数为零，即电桥平衡；

第十步，接通电压采集设备，断开开关S，用电压采集设备采集电压信号的 实时数据；

第十一步，记开关S断开的时刻为0时刻，从采集到的电压信号中选取从0时 刻到电压为零的区间内的信号为有效信号，并按公式(4)计算磁链ψ′₂

ψ2′=Σk=1nu2(k)*Δt---(4)]]>

其中u₂(k)为测交轴电抗参数时回路中电阻R₂和R₄上的瞬时电压在各个 采样点的值，Δt为采样间隔，n为采样点数；

第十二步，根据公式(5)计算此时定子绕组交轴电感L_q

Lq=(Rq+R2+R3+R4)ψ′2(R2+R4)I02---(5)]]>

其中公式(5)中R_q为此时电枢绕组连接而成的电阻网络的等效电阻；

用公式(6)求出交轴电抗参数X_q

Xq=ωsLq2---(6)]]>

公式(6)中ω_s为永磁同步电机实际运行的电角频率。

2.根据权利要求1所述的一种基于电压积分法测试永磁电机电抗参数的方 法，其特征在于所述的电压采集设备为示波器或信号采集卡。