[发明专利]一种具有星形连接的永磁同步电机的完整三相模型

说明书

本发明属于电力电子技术领域，具体提供一种具有星形连接的永磁同步电机的完整三相模型，适用于分析调速驱动系统产生的电磁干扰；用以解决现有的考虑了电机物理结构的电机高频模型但精度较差、不能满足工程需要，又或者没有考虑电机物理结构的电机高频模型、精度高但是对工程以及电机研究没有指导意义的问题。本发明巧妙的把电机物理结构和数学解决工程方法有机结合，电机高频模型精度较高，得到的高频共模模型与实际测量的共模模型近似一致，模型本身有物理意义，能够对工程和电机研究提供指导意义。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种具有星形连接的永磁同步电机的完整三相模型，适用于分析调速驱动系统产生的电磁干扰。

背景技术

随着科学技术的深入发展，对电机建模的要求也越来越高，尤其随着智能制造和数控行业对三相交流电机的需求与日俱增，对三相交流电机高频建模的精度、频率范围提出了更高的要求。为满足一定频段内，工程对电机精准建模的需求，国内外许多涉及智能制造领域的公司、知名院校和科研单位纷纷对电机建模展开研究，并取得了丰硕的研究成果，得到了一系列的电机高频模型，但这些模型都有或多或少的缺陷，有待进一步地优化。

目前，对电机高频建模的方法主要有两种：一种是考虑了电机的物理结构，基于物理结构提出了一种电机高频模型，然后利用精密仪器对电机的相关参数进行测量，对测量数据进行处理得到了电机模型相关参数，用Pspice、Candence等电路仿真软件对电机高频模型进行仿真，得到的电机共模阻抗幅值与相角和实际测量得到的阻抗幅值和相角差别比较大，已经不能很好地满足工程的误差要求；另一种是不考虑电机的物理结构，直接利用精密仪器对电极的共模阻抗进行测量，然后用Matlab中的相关函数对阻抗曲线进行高阶拟合，得到一个拟合的阻抗传递函数，然后对传递函数进行纯数学的分解，得到由几个小电路网络串联而成的电机高频模型，同样用Pspice、Candence等电路仿真软件对电机模型进行仿真，得到的电机共模阻抗幅值与相角和实际测量得到的阻抗幅值和相角完全相同，但是这种方法对工程以及电机高频等效电路分析没有任何帮助，因为这种方法得到的模型没有考虑电机的物理结构，而且会出现电阻的阻值、电感的感抗、电容的容抗是负值，与实际电阻的阻值、电感的感抗、电容的容抗是正值是矛盾，对电机高频模型的分析以及工程实践没有任何指导意义。因此，在一定频段内，具有较高精度、有物理意义的基于电机物理结构的三相交流电机模型成为我们研究重点。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有星形连接的永磁同步电机的完整三相模型，用以解决现有的考虑了电机物理结构的电机高频模型但精度较差、不能满足工程需要，又或者没有考虑电机物理结构的电机高频模型、精度高但是对工程以及电机研究没有指导意义的问题；本发明提供电机高频模型精度较高且具有物理意义，能够对工程和电机研究提供指导意义。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种具有星形连接的永磁同步电机的完整三相模型，由相同的U、V、W三相绕组电路并联而成；其特征在于，任一相绕组电路均包括：四个子电路、五个寄生电容、阻尼电阻R_T及漏感L_T；

其中，四个子电路依次串联，第一子电路包括：绕组等效电阻R_Start、绕组等效电感L_Start、绕组等效电容C_Start及电机端电阻Rg，所述绕组等效电阻R_Start、绕组等效电感L_Start与绕组等效电容C_Start并联，一端串联电机端电阻Rg后与电机绕组端点相连、另一端串联第二子电路；