一种永磁同步电机参数测量方法

永磁同步电机初始磁极位置检测方法胡庆波;张荣;管冰蕾;何金保;孔中华【摘要】根据永磁同步电机相电感的饱和效应,提出了一种恒压源作用下的相电流响应来获得电机初始磁极位置的检测方法,并针对制动器打开瞬间容易出现因磁极位置不准而造成无法定位的问题,对位能性负载提出了一种基于位置环的快速定位法.该方法根据电机实际转动的角度来反向移动给定电流矢量,实现快速定位.最后通过计算不同幅值电流矢量二次定位转过的角度来获得精确的磁极位置.所提方法能够准确获得电机初始磁极位置,可适用于不同类型的永磁电机.实验证明:该控制方法结构简单,易于数字控制实现,同时具有较强的通用性和鲁棒性.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2019(039)005【总页数】7页(P194-200)【关键词】永磁同步电机;电感饱和效应;磁极初始位置;空间电压矢量;位置环【作者】胡庆波;张荣;管冰蕾;何金保;孔中华【作者单位】宁波工程学院电信学院,浙江宁波315211;宁波海天驱动有限公司,浙江宁波315801;宁波工程学院电信学院,浙江宁波315211;宁波工程学院电信学院,浙江宁波315211;宁波工程学院电信学院,浙江宁波315211【正文语种】中文【中图分类】TM341;TM3510 引言目前实现高性能的永磁同步电机调速需要获得精确的转子磁极位置。

而绝对值编码器由于存在成本偏高、体积较大等问题使其应用受限，现有控制系统中一般偏向于采用增量式或旋转变压器的速度反馈方式。

在采用增量式编码器的永磁同步电机系统中，一旦编码器安装在电机轴上，其编码器零位，即Z脉冲信号产生位置与电机转子磁极位置相对固定。

控制系统需要预先知道两者的角度差，以便在出现Z脉冲时对转子磁极位置进行校正。

该角度值在首次运行前通常需要采用电机初始磁极位置自学习的方法来获得。

对于永磁同步电机的初始磁极位置检测，主要可分为脉冲电压法和高频注入法2类。

其中脉冲电压法[1-3]利用电机磁路的饱和特性，通过对电机注入脉冲电压矢量，并采集其相电流响应来搜索电机的转子位置。

永磁同步电机反电动势参数辨识
永磁同步电机（PMSM）的反电动势参数辨识主要包括反电势系数和电感参数的辨识。

反电势系数的辨识是重要的，因为它与电机的性能直接相关。

单位转速下的空载反电势的电压值定义为电机的反电势系数。

可以通过使用另外一台电机拖动待辨识的永磁同步电机以某一恒定转速旋转，然后测量电机的输出电压，根据公式计算出反电势系数。

但这种方法需要增加的外围设备较多，通用性较差。

另一种方法是通过台架试验进行辨识。

通过测试不同转速下空载反电动势的实测数据，可以得到电机反电动势的幅值随电机转速的变化曲线。

这种方法比较准确，但需要特殊的试验设备和条件。

对于电感参数的辨识，可以通过稳态试验进行。

在转矩-转速曲线的测定试
验中，使电机在额定转速下保持稳态运行，取三组不同的转矩下定子电流的变化波形，通过一定的公式计算得到永磁同步电机的直、交轴电感值。

以上信息仅供参考，如果您还有疑问，建议咨询专业人士。

基于新型高频注入法的表贴式永磁同步电机转子初始位置检测方法洪琨;刘刚;毛琨;吕晓源;周新秀【摘要】针对表贴式永磁同步电机,提出了一种基于虚拟脉振高频注入法结合载波频率成分法的转子初始位置检测方法.该方法在传统脉振高频注入法的基础上,加入虚拟高频旋转坐标,对传统脉振高频注入法进行了改进;同时,引入载波频率成分法作为转子磁极判断依据.通过仿真和工程实验,对该方法进行验证.实验结果表明:与传统的脉振高频注入法相比,该方法不需要PI调节,易于工程实现,并解决了部分传统脉振高频注入法的过零点问题;与传统的磁极判断方法相比,该方法实施过程简单,准确性高,算法执行时间短.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2018(033)013【总页数】9页(P2914-2922)【关键词】表贴式永磁同步电机;位置检测;凸极效应;虚拟脉振;载波成分【作者】洪琨;刘刚;毛琨;吕晓源;周新秀【作者单位】北京航空航天大学惯性重点技术实验室北京 100191;北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京 100191;北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心北京 100191;北京航空航天大学惯性重点技术实验室北京 100191;北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京 100191;北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心北京 100191;北京航空航天大学惯性重点技术实验室北京 100191;北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京 100191;北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心北京 100191;北京航空航天大学惯性重点技术实验室北京 100191;北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京 100191;北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心北京 100191;北京航空航天大学惯性重点技术实验室北京 100191;北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京 100191【正文语种】中文【中图分类】TM3010 引言近年来，永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM）以其体积小、重量轻、能量密度高、运行可靠性高等优点而受到广泛关注[1-4]。

基于旋转高频注入法的永磁同步电机转子初始位置检测研究一、本文概述随着现代工业自动化和精密控制技术的不断发展，永磁同步电机（PMSM）因其高效率、高功率密度和优良的控制性能，在众多领域得到了广泛的应用。

电机的转子初始位置检测一直是电机控制系统中的一个关键技术难题。

准确的转子位置信息对于电机的启动、运行和控制至关重要，尤其是在无位置传感器的应用场景中，初始位置的准确检测成为实现高效电机控制的前提。

本文旨在研究一种基于旋转高频注入法的永磁同步电机转子初始位置检测技术。

旋转高频注入法作为一种有效的转子位置检测方法，通过在电机定子绕组中注入高频电流，利用转子磁场与注入电流之间的相互作用，实现对转子位置的检测。

该方法具有结构简单、成本低、可靠性高的特点，适用于无传感器的电机控制系统。

本文首先介绍永磁同步电机的基本原理和转子位置检测的重要性，然后详细阐述了旋转高频注入法的工作原理和实现过程。

在此基础上，通过仿真和实验验证了该方法的有效性和准确性。

对本文的研究成果进行了总结，并对未来的研究方向进行了展望。

通过本研究，我们期望为无传感器永磁同步电机控制系统的设计和应用提供一种新的转子初始位置检测方案，以促进电机控制技术的发展和应用。

二、永磁同步电机的基本原理与特性永磁同步电机（PMSM）作为一种高效、高性能的电动机类型，在众多工业和商业应用中得到了广泛的使用。

其独特的设计使得电机在没有额外的励磁电源的情况下，能够维持一个恒定的磁场。

这种电机的基本原理是基于电磁感应定律和永磁体提供的恒定磁场与转子磁场的相互作用。

永磁同步电机的主要特性包括高效率、高功率密度、低噪音和长寿命。

这些特性使得PMSM在需要精确控制和高性能的应用中，如电动汽车、精密机械和可再生能源系统中，成为首选的电机类型。

在转子初始位置检测方面，旋转高频注入法是一种有效的技术。

该方法通过在电机的定子绕组中注入高频电流，产生一个额外的旋转磁场。

这个旋转磁场与永磁体产生的磁场相互作用，导致转子产生一个相对于其当前位置的位移。

永磁同步直线电机矢量控制系统中初始寻相和电角度的测定摘要：介绍了永磁同步直线电机的结构。

根据矢量控制的特点和要求，提出了一种基于增量式位置传感器的初始寻相和电角度测量方法，并经试验加以验证。

关键词：初始寻相；电角度测定；矢量控制；永磁电机；同步电机；直线电机；实验O 引言永磁同步交流直线电机由于其行程长、推力大、响应快等优点，在机械装备中越来越受到重视。

永磁交流直线电机系统存在多个电磁变量和机械变量，在这些变量之间存在较强的耦合作用。

为了提高控制效果，获得良好的动态调速特性，矢量控制技术成为永磁直线电机系统中重要的控制手段。

对于永磁同步直线电机矢量控制系统，初始寻相和电角度的测量是影响系统性能的关键之一”如果系统上电时无法精确测定电机的初始相位或者在运行时不能精确测定电机的电角度，系统将无法正确完成直线矢量控制的一系列算法，导致直线电机运动混乱，甚至无法起动。

本文针对这个问题，提出了一种基于增量式位置传感器的初始寻相和电角度测量方法。

1永磁同步直线电机及其矢量控制系统根据永磁体的安装位置，永磁同步直线电机分为表面磁极型和内部磁极型。

用于伺服目的的一般采用表面磁极的结构；其凸极效应很弱，气隙均匀且有效气隙大。

图1为其结构简图。

在定子表面交错排列着不同极性的铷铁硼磁体。

对于永磁同步旋转电机，矢量控制的中的d轴方向沿着转子上永磁体的磁极方向，q轴超前d轴90。

电角度。

永磁同步直线电机可以看成是将永磁同步旋转电机沿轴向剖开而形成的。

据此可以确定永磁同步直线电机的d轴和q轴的位置，如图1所示，电角度θ就是d轴和q轴间的夹角。

永磁同步直线电机的矢量控制系统的完薹结构则如图2所示。

矢量控制一般采用id=O的控制策略，即控制初级电枢电流矢量在d—g坐标系中的d轴分量为零。

此外由于电机的d轴和q轴电压分量仍然存在耦合，需要采用前馈补偿的方法进行接耦。

由图2可以看出，电角度θ主要用在2s／二R和2R／2s 变换中。

一种永磁电机齿槽转矩测量方法
杨志坚;张雨国;喻桂华
【期刊名称】《电机与控制学报》
【年(卷),期】2022(26)5
【摘要】针对当前齿槽转矩测量方法存在的局限性,提出一种简单易行的齿槽转矩测量方法。

首先,利用砝码驱动装配在电机轴上的圆盘带动电机转动,通过编码器采集转子位置信号。

其次,根据测试系统动力平衡方程得到齿槽转矩计算公式,并从角域分别对计算结果进行低通阶次滤波和角域傅里叶变换得到齿槽转矩角域曲线和其阶次成分及幅值。

最后,利用该方法对一台8极12槽的永磁同步电机进行测试,实验结果与理论分析相符。

此外,搭建与矢量控制实验平台相对应的电机控制模型,仿真所测齿槽转矩引起的转速谐波幅值大小,并与实验结果相对比,间接验证了所测齿槽转矩阶次成分准确性和幅值精度。

结果表明:该方法不需搭建复杂的试验台,具有操作简单、成本低等优点。

测试结果可用于评价齿槽转矩大小、电机结构优化及齿槽转矩相关谐波的抑制等。

【总页数】10页(P76-85)
【作者】杨志坚;张雨国;喻桂华
【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院;广州成扬科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM351
【相关文献】
1.一种优化永磁同步电机转子削弱齿槽转矩研究
2.一种削弱电动汽车内嵌永磁同步电机齿槽转矩的方法
3.一种削弱电动汽车内嵌永磁同步电机齿槽转矩的方法
4.一种槽口与永磁体组合偏移的永磁同步电机齿槽转矩削弱方法
5.一种内置V型永磁同步电机齿槽转矩的削弱方法
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第45卷2012年第10期10月MICROMOTORSVol.45．No.10Oct.2012收稿日期：20120210作者简介：张宁（1988），男，硕士研究生，研究方向为稀土永磁电机理论及设计。

永磁电机齿槽转矩的测量张宁，罗玲，李丹，尹舒平（西北工业大学，西安710072）摘要：齿槽转矩引起的振动、噪声以及控制困难影响永磁电机的性能，其精确测量有助于永磁电机削弱齿槽转矩的优化设计。

本文介绍了用扭矩传感器和通过测量电流电压来测量齿槽转矩的方法及其优缺点，提出了一种简单易行的用砝码来测量齿槽转矩的方法，并用该方法对8极30槽的永磁同步发电机样机进行测试，测试结果表明该方法可行。

关键词：永磁电机；齿槽转矩；测试方法中图分类号：TM351文献标志码：A文章编号：1001-6848（2012）10-0023-03Measuring Cogging Torque in Permanent Magnet Electric MachinesZHANG Ning ，LUO Ling ，LI Dan ，YIN Shuping（Northwestern Polytechnical University ，Xi'an 710072，China ）Abstract ：In the permanent magnet electric machines ，the cogging torque cause vibration ，noise and control difficulty．Several methods for measuring cogging torque such as the way using the digital gauge to measure the reaction torque on the stator ，the way using conventional torque meter and the way basing on the voltage measurements were presented．A simple method using the weight and the dial for measuring cogging torque was proposed．The cogging torque of a prototype of permanentmagnet synchronous generator with 8poles and 30slots was measured by this method．The measuring results are less than the finite element simulation re-sults ，which show the measuring method is reasonable．Key words ：permanent magnet electric machines ；cogging torque ；test methods0引言随着永磁材料性能的不断提高发展，永磁电机以高效率、高功率密度、体积小、重量轻的特点得到了广泛的应用。

一种新能源汽车永磁同步电机谐波电流指令标定方法与流程永磁同步电机(PMSM)是一种新能源汽车中常用的电机类型之一、谐波电流指令标定是对PMSM进行控制和调试的重要步骤之一，其目的是确定电机的最优参数，以实现高效、稳定和可靠的运行。

下面将介绍一种谐波电流指令标定的方法与流程。

1.确定谐波电流指令标定的目标：谐波电流指令标定的目标是找到最佳的电机参数设置，使得电机能够在给定的电流指令下尽可能减小谐波电流的产生。

2.准备电机测试平台：准备一台完整的电动车或者电机测试平台，建立测试电路，包括控制器、电机和电源等设备。

3.确定电流指令范围：根据电机的额定电压和额定电流，确定电流指令范围，一般可以取正、负额定电流值以及0值。

4.设定测试电流波形：选择谐波电流指令波形，一般可以采用正弦波、方波或者三角波等形式，可以根据实际需求选择合适的波形。

5.采集测试数据：通过测试平台采集电机在不同电流指令下的电机电流和转矩数据，并记录。

6.进行数据处理和分析：将采集到的数据进行处理和分析，可以使用数据处理软件进行波形分析、频谱分析和相关参数计算等操作，从而得到电机的谐波电流情况。

7.调整电机参数：根据数据分析的结果，逐步调整电机的参数，如霍尔传感器位置、控制器增益等，以尽可能减小谐波电流的产生。

8.重新测试和数据分析：在调整参数后，重新进行测试，采集电机的电流和转矩数据，并进行数据处理和分析。

如果得到了满意的结果，则可以停止调整参数；如果还不满意，则重复步骤7，进行参数的再次调整。

9.验证和性能评估：当得到满意的结果后，进行电机运行性能的验证和评估，包括转速响应、效率等指标。

如果达到了预期的性能要求，谐波电流指令标定过程结束。

需要注意的是，在进行谐波电流指令标定时，应该遵循安全可靠的原则，防止电机过载和损坏。

同时，需要根据电机的具体情况，确定适合的电流指令范围和测试方法。

此外，标定过程中应注意数据的准确性和可靠性，以确保标定结果的可靠性和实用性。