[发明专利]一种异步电机参数的测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，更具体地说，涉及一种异步电机参数的测量方法及装置。

背景技术

矢量控制作为一种高性能的异步电机控制技术，正越来越广泛的应用于各种场合。通常而言，在进行矢量控制之前需要测量电机参数。对于异步电机的矢量控制，异步电机参数的准确性对其控制性能影响很大，尤其是转子时间常数。转子时间常数的准确性直接影响矢量控制的解耦效果，当转子时间常数的准确性较差时，会使磁场定向出现误差，导致控制系统性能下降。而对于电动汽车而言，牵引电机的控制都会选择矢量控制作为基本算法，转矩精度和控制系统效率作为牵引电机控制系统的两个关键指标，其也会受到转子时间常数误差的影响。

如果实际转子时间常数比其设定值小，实际励磁电流大，而实际转矩电流小，则使牵引电机的功率因数降低；当实际转子时间常数比其设定值大时，此时情况正好相反，实际励磁电流小，而实际转矩电流大，此种情况下，如果进入弱磁阶段，则其转差频率会进一步增大，导致消耗在转子上的转差功率快速增加，严重时会烧毁牵引电机。

传统的电机参数测量方法为空载实验和堵转实验，利用这两个实验可测出矢量控制所需参数，通常在计算转子时间常数时，一般利用下述表达式：转子时间常数=转子电感/转子电阻；但由于测量和计算的方便，一些参数根据工程经验一般使用近似值处理，这给转子时间常数的测量带来较大的误差，使测量的转子时间常数精度不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述测量的转子时间常数精度不高的缺陷，提供一种测量的转子时间常数精度较高的异步电机参数的测量方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种异步电机参数的测量方法，包括如下步骤：

A）预先设定参考励磁电流和参考转矩电流，并设定第一转子时间常数和第二转子时间常数；

B）依据所述参考励磁电流和参考转矩电流，并由转差频率公式取得所述第一转子时间常数和第二转子时间常数分别对应的第一转差频率和第二转差频率；

C）分别测得所述第一转子时间常数和第二转子时间常数所对应的第一输出转矩和第二输出转矩；

D）将所述第一输出转矩、第二输出转矩、第一转差频率和第二转差频率分别代入转矩公式中，计算出实际转子时间常数；所述转矩公式中输出转矩为第一系数及一含有转子时间常数与转差频率乘积的表达式的乘积。

在本发明所述的异步电机参数的测量方法中，所述步骤D）中转矩公式为其中，T_e为输出转矩，k为第一系数，τ_r为实际转子时间常数，ω_slip为转差频率。

在本发明所述的异步电机参数的测量方法中，所述k为一定值且其中，p为异步电机极对数，L_m为励磁电感，L_r为转子电感，i_s为三相电流幅值。

在本发明所述的异步电机参数的测量方法中，所述步骤D）进一步包括：

D1）设定所述第一转子时间常数所对应的第一实际励磁电流和第一实际转矩电流分别为i_d1和i_q1;

D2）将所述i_d1、i_q1和实际转子时间常数分别代入转差频率公式得到第一方程为其中，ω_sl1为第一转差频率，τ_r为实际转子时间常数，i_d1为第一实际励磁电流，i_q1为第一实际转矩电流；

D3）令i_q1/i_d1=i_a，将所述i_a和第一输出转矩代入所述转矩公式得到第二方程为其中，T_el为第一输出转矩，k为第一系数；

D4）设定所述第二转子时间常数所对应的第二实际励磁电流和第二实际转矩电流分别为i_d2和i_q2;

D5）将所述i_d2、i_q2和实际转子时间常数分别代入转差频率公式得到第三方程为其中，ω_sl2为第二转差频率，τ_r为实际转子时间常数，i_d2为第二实际励磁电流，i_q2为第二实际转矩电流；