一種永磁同步電機定子磁鏈的檢測裝置及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種永磁同步電機，尤其設(shè)及一種永磁同步電機定子磁鏈的檢測裝置 及檢測方法，屬于永磁同步電機控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 永磁同步電機具有結(jié)構(gòu)簡單、功率密度高、控制簡單等諸多優(yōu)點。近年來，永磁同 步電機在高性能調(diào)速系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)等工業(yè)領(lǐng)域中得到了日益廣泛的應(yīng)用。
[0003] 定子磁鏈的準確檢測是永磁同步電機控制系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。定子磁鏈影響著空間 電壓矢量的選擇，即可能由于觀測誤差無法準確判定磁鏈所在的扇區(qū)。所W，定子磁鏈的準 確檢測，對于提高永磁同步電機控制性能有著重要的意義。目前，公知的現(xiàn)有技術(shù)，是通過 各種觀測器方法觀測永磁同步電機定子磁鏈，但運種方法算法往往非常復(fù)雜，難W實際應(yīng) 用。
[0004] 因此，現(xiàn)有技術(shù)的定子磁鏈檢測效果難W滿足永磁同步電機高性能控制要求。如 何實時準確檢測永磁同步電機定子磁鏈，是現(xiàn)有技術(shù)有待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是為了解決永磁同步電機閉環(huán)控制中電機定子磁鏈難W 實時準確檢測的問題，而提出一種永磁同步電機定子磁鏈的檢測裝置及檢測方法。
[0006] 技術(shù)方案：為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0007] 一種永磁同步電機定子磁鏈的檢測裝置，用于檢測永磁同步電機的定子磁鏈；其 特征在于：包括直流電壓源、=相全橋逆變器和高阻值電阻，其中，所述直流電壓源為=相 全橋逆變器提供電源，且直流電壓源的中點接地；所述=相全橋逆變器連接永磁同步電機， 而永磁同步電機的中性點經(jīng)由高阻值電阻接地。
[0008] 上述所述=相全橋逆變器由=條支路并聯(lián)而成，各條支路均包含相互串聯(lián)的兩個MOS管，且各MOS管均連接有反并聯(lián)二極管，所述=相全橋逆變器的=條支路分別連接永磁 同步電機的A、B、CS相。
[0009] 上述所述高阻值電阻是指電阻值大于IOOMQ的電阻器件。
[0010] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案是：
[0011] 一種永磁同步電機定子磁鏈的檢測裝置的檢測方法，其特征在于包括如下步驟：
[0012] (1)檢測高阻值電阻兩端的電壓，作為永磁同步電機中性點電壓；
[0013] (2)根據(jù)=相全橋逆變器導(dǎo)通過程和續(xù)流過程功率管及續(xù)流二極管的通斷狀態(tài)， 確定永磁同步電機=相端電壓，用所述端電壓減去中性點電壓，得到永磁同步電機=相相 電壓；
[0014] 做檢測永磁同步電機4、8、0立相相電流，結(jié)合前述立相相電壓，根據(jù)相電壓平衡 方程計算=相相反電勢；
[0015] (4)計算永磁同步電機A、B、CS相永磁磁鏈；
[0016] (5)計算永磁同步電機定子磁鏈。
[0017] 上述步驟（2)中所述永磁同步電機=相端電壓的確定方法是：首先判斷=相全 橋逆變器工作在導(dǎo)通過程還是續(xù)流過程，當工作在導(dǎo)通過程，=相端電壓通過功率管的狀 態(tài)確定：若某相的上橋臂功率管開通，則該相端電壓數(shù)值為直流電壓源幅值的1/2、極性為 正，若某相的下橋臂功率管開通，則該相端電壓數(shù)值為直流電壓源幅值的1/2、極性為負； 當工作在續(xù)流過程，=相端電壓通過續(xù)流二極管的狀態(tài)確定：若某相的上橋臂續(xù)流二極管 開通，則該相端電壓數(shù)值為直流電壓源幅值的1/2、極性為正，若某相的下橋臂續(xù)流二極管 開通，則該相端電壓數(shù)值為直流電壓源幅值的1/2、極性為負。
[0018] 上述所述判斷=相全橋逆變器工作在導(dǎo)通過程還是續(xù)流過程的方法是：檢測=相 全橋逆變器功率管是否全部關(guān)斷，當S相全橋逆變器功率管不是全部關(guān)斷時，則表明S相 全橋逆變器處于導(dǎo)通過程；當S相全橋逆變器功率管全部關(guān)斷，則表明S相全橋逆變器處 于續(xù)流過程。
[0019] 上述步驟（3)中所述計算=相相反電勢的方法是：利用電流傳感器檢測永磁同步 電機S相相電流i。、ib、i。，再結(jié)合步驟（2)中的S相相電壓11。、咕、11。，根據(jù)下式永磁同步電 機相電壓平衡方程，計算得到永磁同步電機S相相反電勢e。、6b、e。：
陽02U 其中，Rg、Rb、lU>別為永磁同步電機立相相電阻，1。心、1。分別為永磁同步電機立 相相電感。 陽0巧上述步驟（4)所述計算永磁同步電機A、B、CS相永磁磁鏈的方法是，對所述永磁 同步電機A、B、C=相相反電勢積分得到=相永磁磁鏈：
[0024] 上述所步驟（5)所述計算永磁同步電機定子磁鏈的方法是，采用所述=相永磁磁 鏈和所述永磁同步電機相電流計算得到=相定子磁鏈：
[00%] 通過CLA服變換，將S相定子磁鏈矢量合成，得到永磁同步電機定子磁鏈：
[0028] 有益效果：本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果主要是：
[0029] 1、本發(fā)明的用于檢測永磁同步電機定子磁鏈裝置，結(jié)構(gòu)簡單，檢測精度高，實時性 好。
[0030] 2、本發(fā)明的永磁同步電機定子磁鏈的檢測方法，所需的電機參數(shù)少，計算量小，解 決了永磁同步電機閉環(huán)控制中電機定子磁鏈難W實時準確檢測的問題。
【附圖說明】
[0031] 圖1為永磁同步電機定子磁鏈的檢測裝置結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0032] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步的詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明， 并不用于限定本發(fā)明。
[0033] 如圖1所示，本發(fā)明的一種永磁同步電機定子磁鏈的檢測裝置，包括直流電壓源、 S相全橋逆變器和高阻值電阻，用于檢測永磁同步電機的相反電勢，其中，直流電壓源連接 =相全橋逆變器，為=相全橋逆變器提供電源，且所述直流電壓源的中點接地；所述=相全 橋逆變器由S條支路并聯(lián)而成，各條支路均包含相互串聯(lián)的兩個MOS管，且各MOS管均連 接有反并聯(lián)二極管，所述=相全橋逆變器的=條支路分別連接永磁同步電機的A、B、C= 相，而永磁同步電機的中性點經(jīng)由高阻值電阻接地，其中，所述高阻值電阻是指電阻值大于 IOOMQ的電阻器件。
[0034] 基于W上所述的檢測裝置，本發(fā)明的一種永磁同步電機定子磁鏈的檢測裝置的檢 測方法，包括下列步驟： 陽03引步驟1 :確定永磁同步電機中性點電壓
[0036] 將直流電壓源中點接地，將永磁同步電機中性點通過高阻值電阻接地，檢測得到 高阻值電阻兩端的電壓，將所述高阻值電阻兩端的電壓作為永磁同步電機中性點電壓；
[0037] 步驟2 :確定永磁同步電機A、B、CS相端電壓和相電壓
[0038] 永磁同步電機端電壓的確定，可分=相全橋逆變器導(dǎo)通過程和續(xù)流過程兩種情況 分別考慮，=相全橋逆變器導(dǎo)通過程和續(xù)流過程通過檢測=相全橋逆變器功率管是否全部 關(guān)斷來判斷：當S相全橋