[发明专利]一种直线同步电机参数的测量方法及系统

权利要求书

1.一种直线同步电机参数的测量方法，其特征在于，包括：

根据直线同步电机在dq坐标轴下的电机模型，确定所述直线同步电机在其定子d轴注入电流、定子q轴未注入电流的稳态情况下的定子d轴电压u_d＝R_si_d，其中，u_d为定子d轴电压，R_s为定子电阻，i_d为定子d轴电流；

将定子的矢量控制系统中的给定定子d轴电流进行两次不同的调整、给定定子q轴电流置零，以对所述定子d轴两次注入不同的电流及所述定子q轴未注入电流，并对应获取所述矢量控制系统中d轴的比例微分PI控制器两次输出的电压；

利用计算定子电阻，其中，u_d1、u_d2为所述PI控制器两次输出的电压，i_d1、i_d2为两次调整的给定定子d轴电流；

该测量方法还包括：

根据所述电机模型，确定所述直线同步电机在其定子d轴注入电流、定子q轴未注入电流及动子注入电流的稳态情况下的动子电压u_f＝R_fi_f，其中，u_f为动子电压，R_f为动子电阻，i_f为动子电流；

将所述动子的闭环控制系统中的给定动子电流进行两次不同的调整，以对所述动子两次注入不同的电流，并对应获取所述闭环控制系统中比例微分积分PID控制器两次输出的电压；

利用计算动子电阻，其中，u_f1、u_f2为所述PID控制器两次输出的电压，i_f1、i_f2为两次调整的给定动子电流。

2.如权利要求1所述的直线同步电机参数的测量方法，其特征在于，该测量方法还包括：

在对所述直线同步电机的定子d轴及动子均注入电流后，关闭所述矢量控制系统中的逆变器及所述动子的闭环控制系统中的励磁装置，使所述逆变器的中间电容进行放电直至其电压为零；

开启所述励磁装置，对所述动子注入以预设斜率上升的斜坡电流直至到达其额定电流，再对所述动子注入以所述斜率下降的斜坡电流直至电流为零；

重复执行对所述动子注入以预设斜率上升的斜坡电流直至到达其额定电流，再对所述动子注入以所述斜率下降的斜坡电流直至电流为零的步骤，直至所述中间电容的电压稳定；

根据所述电机模型确定所述定子在所述中间电容的电压稳定时的定子d轴电压并根据预设坐标变换公式得到所述斜坡电流上升时u_a＝u_d、所述斜坡电流下降时u_a＝-u_d、其中，L_m为动子对定子的互感，u_a为定子绕组a的电压，u_b为定子绕组b的电压，u_c为定子绕组c的电压；

在两电平逆变器的拓扑下，根据所述中间电容在所述斜坡电流上升或下降时的充电电路得到并利用所述及定子三相绕组a、b、c的电压公式计算得其中，u_dc为所述中间电容的电压，u_fwd为所述两电平逆变器的开关中反并联二极管的导通压降，k为所述斜率；

在三电平逆变器的拓扑下，根据所述中间电容在所述斜坡电流上升或下降时的充电电路得到并利用所述及定子三相绕组a、b、c的电压公式计算得其中，u_fwd’为所述三电平逆变器的开关中反并联二极管的导通压降。

3.如权利要求2所述的直线同步电机参数的测量方法，其特征在于，在所述中间电容的电压稳定之后，在根据所述电机模型确定所述定子在所述中间电容的电压稳定时的定子d轴电压之前，该测量方法还包括：

当所述中间电容的稳定电压小于预设电压时，增大所述斜率；

重复执行对所述动子注入以增大的斜率上升的斜坡电流直至到达其额定电流，再对所述动子注入以增大的所述斜率下降的斜坡电流直至电流为零的步骤，直至所述中间电容的电压再次稳定。