1.一种永磁同步电机电气参数自动识别方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)电机参数辨识,设定电压;
2)计算伺服电机d、q轴电流id和iq;
3)计算伺服电机的电角速度ωe;
4)辨识伺服电机电气参数。
2.如权利要求1所述的一种永磁同步电机电气参数自动识别方法,其特征在于,所述步骤1)具体为:①电机参数辨识,电机在dq坐标系上的等价方程如下:其中,id、iq--定子电流d、q轴分量;ud、uq--定子电压d、q轴分量;ψd、ψq--定子磁链d、q轴分量;ωe--电机电角速度;Rs--定子电阻;Ld、Lq是d、q轴电感分量;ψf是转子磁链; 是微分算子;
如果电机在常规空载状态下运行,则有把上述式(2)代入式(1),可得:②电压指令设定:
根据上述式(3),令:
如上式(4)所示,x是让电机工作在额定转速的电压值,根据不同的电机选择对应的电压值。通过设定不同的x值,使得电机在不同的速度运行。
3.如权利要求1所述的一种永磁同步电机电气参数自动识别方法,其特征在于,所述步骤2)具体为:采用以下的矩阵变换:
经过上述两式的变换,则可以根据三相电流霍尔传感器检测出的三相电流ia,ib,ic的值计算出对应伺服电机d、q轴电流id和iq。
4.如权利要求1所述的一种永磁同步电机电气参数自动识别方法,其特征在于,所述步骤3)具体为:根据安装伺服电机的编码器可以检测到伺服电机的实时运行角度θ,则可以根据下式计算伺服电机的角速度ω:其中,T为采样周期,Δθ为采样周期的电机角度变化值;
根据下式,则可以计算出伺服电机的电角速度ωe其中,p是电机极对数。
5.如权利要求1所述的一种永磁同步电机电气参数自动识别方法,其特征在于,所述步骤4)具体为:把权利要求2的式(4)代入式(3),得:因此,则可以解上述式(9)的方程即可得出对应的电机参数;
具体实施步骤如下:
按照权利要求2的式1)电压指令设定两组电压参数:(ud,uq)=(0,x1);
(ud,uq)=(0,x2);
根据电压指令,并采用权利要求2的式2)计算对应两组电流:(ud,uq)=(0,x1)=>(id1,iq1);
(ud,uq)=(0,x2)=>(id1,iq1);
同时,采用权利要求2的式3)所述计算出对应两组电机速度:(ud,uq)=(0,x1)=>(ωe1);
(ud,uq)=(0,x2)=>(ωe2);
把上述步骤所得参数代入式(9),得出方程:通过解上述方程(10),即可以得出电机电气参数:Rs和Lq;
再根据上述已知参数代入式(9),得出方程:通过解上述方程(11),即可以得出电机电气参数:ψf和Ld;
通过解方程(10)和(11),则可以计算出电机的所有相关电气参数:电阻Rs,d、q轴有效电感Ld和Lq以及磁链ψf。
6.一种永磁同步电机电气参数自动识别系统,其特征在于,包括:
1)指令电压设定部:设定d、q轴对应指令电压,使得电机在额定转速附近运行;
2)d、q轴对应电流id和iq计算部:通过采集三相电流霍尔传感器的值ia,ib,ic,计算出对应d、q轴对应电流id和iq;
3)伺服电机电角速度计算部:通过检测伺服电机在采用时间内的角度变化,计算出对应的角速度,并根据伺服电机的极对数计算出对应的电角速度;
4)电机电气参数自动辨识部:辨识出对应电机的所有相关电气参数。