[发明专利]磁阻式永磁同步电机无位置传感器标定测试台及标定方法

说明书

本发明公开了磁阻式永磁同步电机无位置传感器标定测试台及标定方法，包括油泵、磁阻式永磁同步电机、电机控制器、上位机组件、压力控制组件、油路组件和CAN通信组件；通过标定测试台调节电流矢量角度，并观察电机电流幅值指令值，找到在不同转速和转矩负载下的最小电流幅值，从而得到了在该转速/转矩下的转矩/电流特性，实现了磁阻式永磁同步电机无位置传感器控制下的电机转矩特性标定。可以将标定好的数据放在电机控制算法查询表格中，提高电机控制器的功率因数，可以有效减少控制器的发热。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种电动液压转向助力泵应用中磁阻式永磁同步电机无位置传感器标定测试台及标定方法。

背景技术

在新能源电动汽车电子液压转向助力应用中，磁阻式永磁同步电机逐步取代表贴式磁钢永磁同步电机和异步电机，成为电子液压转向助力动力源的主流趋势，磁阻式永磁同步电机具有高功率体积密度、高效率等优势，但是磁阻式永磁同步电机的转矩和电流特性不是成线性关系，这导致在电子液压转向助力无位置传感器永磁同步电机控制应用中，不容易标定出电机的转矩/电流特性。

在电动汽车主驱应用中，磁阻式永磁同步电机装有旋转变压器或者磁感应编码器等位置传感器装置，因此可以将被测电机安装在动态测功仪上用转矩控制模式标定电机的转矩/电流特性。

而在辅助动力应用中，为节省成本，磁阻式永磁同步电机没有安装位置传感器，通常使用被动负载作为电机驱动对象，如电子液压转向助力应用中，电机驱动转向助力油泵进行抽油，电机驱动被动负载只能用转速控制模式下进行，转速模式下不能直接得到电机的转矩/电流特性，影响电机的控制效果，不能得到准确的转矩/电流特性，导致控制器无功电流增加，控制器发热增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了磁阻式永磁同步电机无位置传感器标定测试台及标定方法，通过标定测试台调节电流矢量角度，并观察电机电流幅值指令值，找到在不同转速和转矩负载下的最小电流幅值，从而得到了在该转速/转矩下的转矩/电流特性，实现了磁阻式永磁同步电机无位置传感器控制下的电机转矩特性标定。标定好的数据放在电机控制算法查询表格中，提高电机控制器的功率因数，可以有效减少控制器的发热。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：磁阻式永磁同步电机无位置传感器标定测试台，包括油泵、磁阻式永磁同步电机、电机控制器、上位机组件、压力控制组件、油路组件和CAN通信组件；所述油泵的输入轴与磁阻式永磁同步电机的输出轴通过联轴器连接在一起；所述电机控制器安装在磁阻式永磁同步电机上，上位机组件与电机控制器通过CAN通信组件连接；所述油路组件安装在油泵的进油口和出油口上；所述压力控制组件安装在油路组件上。

所述油路组件包括油箱、进油管和回油管，所述进油管和回油管分别安装在油箱的两侧；所述进油管和回油管分别连接在油泵上；所述压力控制组件安装在进油管或回油管上。

所述压力控制组件包括节流阀块和安装在节流阀块上的压力传感器；所述压力传感器通过数据线与上位机组件连接。

磁阻式永磁同步电机无位置传感器标定方法，包括以下步骤：

步骤一、 测试平台通电后，初始化电机控制器系统参数，包括磁阻式永磁同步电机参数等；

步骤二、上位机组件与电机控制器进行CAN通讯，接收磁阻式永磁同步电机的转速指令，转速指令值为磁阻式永磁同步电机的额定转速，使磁阻式永磁同步电机在额定转速下运行；

步骤三、调节节流阀块开度，使油泵的负载固定在设定值，从而固定油泵的输出功率，即磁阻式永磁同步电机的输出功率固定；

步骤四、在上位机组件上调节电流矢量角度值，直到电流指令幅值最小时，此时的电流矢量角度值为电机最大转矩/电流曲线上的特征点，从而得到磁阻式永磁同步电机在该输出转矩下的直轴电流和交轴电流的最佳分配关系；