[发明专利]一种基于分频耦合的电机参数辨识方法

说明书

本发明公开了一种基于分频耦合的电机参数辨识方法，所述电机参数辨识方法包括：高频检测信号注入机构部署在电源的输出侧，该机构由信号源和耦合电路构成；高频检测信号以固定频率形式由信号源产生，信号源产生的高频信号通过耦合电路直接传递到永磁同步电机的电源线上；通过传感器检测电机的电压或电流，经过带通滤波器后得到其中的高频分量，根据高频分量的最大值、有效值、相位信息辨识电机参数。本发明能够提高电机参数辨识准确性，降低系统成本，适用于电机的参数在线辨识。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其涉及一种基于分频耦合的电机参数辨识方法。

背景技术

随着经济社会的发展，工业领域对电机性能的要求越来越高，对电机控制策略的控制精度要求也越来越高。但是这些控制策略的控制精度都是以控制对象是精确的数学模型为基础，而电机的电气参数是在实时变化中的。例如，电机运行造成电机本身温度的升高会使电机绕组电阻的参数发生变化，电机负载的变化也会造成电机绕组电感的变化。所以，要想高精度的控制电机，就必须要在线知道电机的实时参数。

传统的电机参数在线辨识方法通常是将部分参数设为固定值，使用电机状态方程在线辨识电机参数，但是如果设定的固定电机参数不准确或者由于外界原因发生变化时，将导致辨识出的电机参数出现偏差。另一种方法是利用额外的测量仪器对电机参数进行在线辨识，譬如利用功率表转矩测量仪，不间断的监测出电机的铜耗、铁耗、机械损耗等参数，以此来得出电机的各项参数。但是这种方法需要添加额外的精密设备，增加了硬件成本，不适宜大范围推广使用。

发明内容

本发明提供了一种基于分频耦合的电机参数辨识方法，本发明能够提高电机参数辨识准确性，降低系统成本，适用于电机的参数在线辨识，详见下文描述：

一种基于分频耦合的电机参数辨识方法，所述电机参数辨识方法包括：

高频检测信号注入机构部署在电源的输出侧，该机构由信号源和耦合电路构成；

高频检测信号以固定频率形式由信号源产生，信号源产生的高频信号通过耦合电路直接传递到永磁同步电机的电源线上；

通过传感器检测电机的电压或电流，经过带通滤波器后得到其中的高频分量，根据高频分量的最大值、有效值、相位信息辨识电机参数。

进一步地，所述高频检测信号由独立的信号源产生，高频检测信号与主功率回路分频复用电动机或发电机的电源线。

其中，所述在高频信号注入点与电网之间有高频信号阻波器，高频信号阻波器避免高频信号进入电网，从而防止电网电感带来的误差。

进一步，所述电机参数关系式具体为：

式中，u_an，u_bn，u_cn分别为三相绕组相电压；i_a，i_b，i_c分别为三相定子绕组电流；e_a，e_b，e_c分别为三相绕组反电势；R_a，R_b，R_c为定子绕组电阻；L_a，L_b，L_c为定子绕组等效电感。

其中，所述方法还获取到了高频条件下电机的三相绕组电压方程，具体为：

其中，为A相相电压高频分量；为B相相电压高频分量；为C相相电压高频分量；为A相定子绕组电流；为B相定子绕组电流；为C相定子绕组电流；f为高频检测信号频率。

其中，高频分量的之间关系式为：