PMSM电机Ld-Lq参数测量方法

永磁同步电机混沌现象的控制仿真永磁同步电动机(PMSM)在某些参数及工作条件下会出现混沌运动，表现为转矩和转速的间歇振荡、控制性能的不稳定、系统不规则的电磁噪声等。

这种混沌现象严重影响了永磁同步电动机(PMSM)的稳定工作，控制和消除此种混沌现象已经成为这一领域的一个重要课题。

研究和解决永磁同步电动机(PMSM)在运动当中的混沌现象对提高永磁同步电机(PMSG)的稳定性、可靠性等重要性能有这深远的意义。

同步永磁直流电机的数学模型在dq 同步旋转坐标系下建立的同步永磁直流电机（PMSM ）的数学模型为：1q d a d e q d d d d L di R i i u dt L L L ω=-++011()q a d q e d q q q q qdi R L i i dt L L L L ωλ=--++1()g e w m g eqd T T B dt J ωω=--(1)式中，d i 和q i 分别为发电机的d 轴和q 轴电流，d L 和q L 分别为发电机的d 轴和q 轴电感，a R 为发电机的定子电阻，e ω为发电机的电角频率，=e p g n ωω，p n 为风力发电机转子的极对数，0λ为永磁体的磁链，d u 和q u 分别为g u 的d 轴和q 轴分量，eq J 为风电机组的等效转动惯量，m B 为转动粘滞系数，e T 为发电机电磁转矩，g ω为发电机转子的转速，且有g ω=w ω。

由以上式子，直驱式永磁同步电机的电磁转矩表达式可以化简为：1.5e p d T n i λ=（2）对(2-1)式中直驱式永磁同步风力发电机的数学模型进行进一步的分析。

假设发电机d 轴和q 轴电感是相等的，即d L =q L =l ，经过无量纲变换的均匀气隙的PMSM 数学模型为：dd g q d di i i u dtω=-++q q g d g q di i i u dt ωγω=--++()g q g wd i T dtωσω=--（3）(2-3)式当中，d i ，q i ，g ω，分别为经过变换的直轴电流、交轴电流和发电机的角速度。

电机电流测量方法
电机电流可以通过以下方法进行测量：
1. 使用电流表：将电流表的连接线放置在电机电流回路中，使其与电机电流方向一致。

然后将电流表的选择档位调整到适当范围，即可读取电机电流的数值。

2. 使用电流传感器：电流传感器是一种将电流转换为电压信号输出的装置。

将电流传感器连接到电机电流回路中，然后通过测量电流传感器输出的电压信号，可以间接获得电机电流的数值。

3. 使用电流互感器：电流互感器是一种通过电磁感应原理将高电流变换为低电流的装置。

将电流互感器连接到电机电流回路中，然后通过测量电流互感器输出的电流信号，可以获得电机电流的数值。

需要注意的是，在进行电机电流测量时，应确保测量仪器的使用方法正确，并且与电机电流回路连接可靠，以保证测量结果的准确性和安全性。

三相异步电动机的参数测定在异步电机的矢量控制系统中，电动机的参数是十分重要的物理量。

在电机学中利用电动机的参数构成等值电路，以此为基础可以对三相电动机的各种运行特性进行分析。

变频调速中采用的矢量控制，控制系统性能完全依赖于所使用的电机参数的准确程度，如果参数不准确，将直接导致矢量控制性能指标下降，其至导致变频器不能正常工作。

三相异步电动机的基本参数包括定子电阻、定子漏感、转子电阻、转子漏感、定转子互感。

这些参数的确定，可以利用电机设计制造时的技术数据进行理论计算，但计算复杂，并且与实际有较大误差，也可以采用试验方法确定，下面具体介绍在变频器中采用试验的方法对各参数的测试。

在变频器中，测试参数主要有两种方法：一种是在线测试，一种是离线测试。

在线测试方法主要有卡尔曼滤波法、模型参考自适应法、滑模变结构法等，这些方法要求处理器具有较高的处理速度，对系统硬件要求较高，离线测试方法主要有频率响应试验、阶跃响应试验等，但测试精度不高，存在计算复杂、程序计算量大等问题，故很少采用。

主要介绍根据传统的电机学试验原理，在变频器中对电机参数进行离线测试，通过对其采取相应的措施达至测试参数的高精确度。

在变频器系统中，采用直流伏安法测试定子电阻的关键是如何得到低压直流电源，当变频器直接连接到电网时，其直流母线电压较高，通常的办法是对直流母线进行电压斩波控制，得到一个平均值很低、周期固定且占空比固定的高频电压脉。

在实际的应用中，对电机进行堵转比较困难，在此采用单相短路试验代替三相试验，当电机加上单相正弦电压时，没有电磁转矩产生，其电磁现象与三相堵转时基本相同，测试中，让电机的某一相开路，在另外两相之间通入单相的正弦交流电，然后通入一定的电流，此时测试定子上的电压，电流和输入功率，这样即可计算出电机的短路电阻和短路电抗。

电机的测量方法
电机的测量方法
电机是现代工业中不可或缺的设备，为了保证电机的正常运行，需要对其进行测量。

下面将介绍电机的测量方法。

1. 直流电机的测量方法：
(1) 用万用表或直流电压表分别测量电枢绕组和场绕组的直流电阻值，并记录下来。

(2) 测量直流电机的空载特性曲线，即在不带负荷时，分别测量转速和输出电压，并绘制出转速与输出电压之间的关系曲线。

(3) 测量直流电机的负载特性曲线，即在带负荷时，分别测量转速和输出电压，并绘制出转速与输出电压之间的关系曲线。

2. 交流异步电动机（简称异步电机）的测量方法：
(1) 测定异步电动机各相绕组之间和各相与地之间的绝缘阻值，并记录下来。

(2) 测试异步电动机运行时各项参数：如额定功率、额定转速、额定效率、额定功率因数等。

(3) 测试异步电动机在不同负载条件下运行时各项参数：如输入功率、输出功率、效率、功率因数等。

3. 交流同步电动机（简称同步电机）的测量方法：
(1) 测定同步电动机的空载特性曲线，即在不带负荷时，分别测量转速和输出电压，并绘制出转速与输出电压之间的关系曲线。

(2) 测定同步电动机的负载特性曲线，即在带负荷时，分别测量转速和输出电压，并绘制出转速与输出电压之间的关系曲线。

(3) 测试同步电动机运行时各项参数：如额定功率、额定转速、额定效率、额定功率因数等。

以上就是对直流电机、异步电机和同步电机的测量方法介绍。

在实际操作中，需要根据具体情况选择合适的仪器设备进行测量。

同时，在进行测量过程中要注意安全事项，以免发生意外事故。

基于Ansoft maxwell 的PMSM 的Ld,Lq 线性解耦仿真作者：陆海斌，等来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2016年第3期陆海斌1 辜贇21.长安轻型车研发中心河北定州073000；2.长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心河北保定071000摘要基于车用永磁同步电机的特点，以一台三相内埋式永磁同步电机为例，借助Ansoft Maxwell 软件采用有限元方法分析磁路饱和对交、直轴电感的影响，确定电机的交、直轴电感矩阵，为进一步控制电机做指导。

关键词 PMSM；有限元；交直轴电感；电磁饱和基于AnsoftMaxwell 软件，以一台车用三相永磁同步电机为例进行有限元仿真。

求解出内置式永磁同步电机的交、直轴电感矩阵。

并总结磁路饱和对交、直轴电感的影响趋势。

为进一步实现电机控制提供输入和参考。

1 电机模型的建立及基本参数模型建立：2 使用Ansoft 软件进行参数扫描2.1 添加电流激励模型建立完成后，定子三相绕组添加电流激励，在AnsoftMaxwell 里点击Excitations->PhaseA->将Id×1.414×cos(2×pi×p×n/60×time)+Iq×1.414×sin(2×pi×p×n/60×time)。

B、C 相相同。

2.2 添加扫描参数由于计算量较大，为节省时间，在利用Ansoft MaxwellTM 进行计算时，可以使用参数扫描。

目前的做法是固定Iq，扫描同一Iq 下不同Id 的情况。

将每次计算的结果进行傅里叶分解出电压基波幅值及相位。

2.3 仿真结果根据永磁电机矢量控制原理，定子电流Is 分解到d-q 轴系上的Id、Iq,依据激励条件对Id 进行参数扫描，扫描范围是覆盖电机所有工况的电流范围。

三相异步电动机参数测量首先，三相异步电动机的参数主要包括定子电阻、定子绕组电阻、磁极电阻、转子电阻、定子漏抗、转子漏抗、电机功率因数、定子电压、转子电压、定子绕组电流、空载电流、定子有功功率、定子无功功率等。

定子电阻是指电动机三相定子绕组的直流电阻。

定子电阻的测量方法有两种：直流电阻法和交流电阻法。

直流电阻法是将三相定子绕组接入恒流源，测量电压和电流，根据欧姆定律计算定子电阻。

交流电阻法是利用电波测量法测量电阻。

定子绕组电阻是指电动机三相定子绕组的交流电阻。

定子绕组电阻的测量方法一般采用绕组电桥法。

这种方法是将三相定子绕组接入交流电桥，通过调节电阻使桥电流为零，然后根据桥路平衡条件确定定子绕组电阻。

磁极电阻是指电机转子上的磁极电阻。

磁极电阻的测量方法一般采用交流电桥法。

这种方法是将电机转子接入到交流电桥中，通过调节电阻使桥电流为零，然后根据桥路平衡条件确定磁极电阻。

转子电阻是指电机转子上的电阻。

转子电阻的测量方法一般采用直接测量法。

这种方法是将电机转子接入直流电源，测量电阻。

定子漏抗是指电机定子绕组的电阻与感抗之比。

定子漏抗的测量方法一般采用相量法。

这种方法是通过测量电机的电压和电流，利用相量计算得出定子漏抗。

转子漏抗是指电机转子的电阻与感抗之比。

转子漏抗的测量方法一般采用交流电桥法。

这种方法是将电机转子接入到交流电桥中，通过调节电阻使桥电流为零，然后根据桥路平衡条件确定转子漏抗。

电机功率因数是指电机输出功率与输入功率之比。

电机功率因数的测量方法一般采用功率表或功率因数仪。

这种方法是将功率表或功率因数仪接入电机电源线路，测量电机的有功功率和无功功率，然后根据功率因数的定义计算功率因数。

定子电压是指电机的输入电压。

定子电压的测量方法一般采用数字万用表或示波器。

这种方法是将万用表或示波器的测量端接入电机的输入电源线路，测量电压。

转子电压是指电机转子的电压。

转子电压的测量方法一般采用数字万用表或示波器。

测量电机转速的方法
有几种方法可以测量电机的转速，以下列举几种常见的方法：
1. 频率测量法：通过电机输出的频率来确定电机的转速，可以使用示波器或专业的转速测量仪器来进行测量。

2. 光电转速计法：使用光电转速计，将光电传感器安装在电机转子上，当转动时，传感器会产生脉冲信号，这些信号可以被计算机或仪器直接读取或转化为转速值。

3. 滑环式转速计法：滑环式转速计通过电机转子上的滑环提供转速信号，信号通过频率计或转速计转化为转速值。

4. 振动传感器法：通过在电机外部安装振动传感器，从电机转子的振动频率来计算转速。

5. 角度编码器法：使用角度编码器可以测量电机转子的角度和方向，并从中确定转速。

无论采用哪种方法，都需要先根据电机的实际情况选择合适的测量方法。

如何测量电机参数2016年8月电机主要参数–步骤和仪器测量电阻测量电感测量极对数测量反电动势›分离电机电源线›连接任意两相到电阻测量仪（如：万用表）并让第三相悬空›分离电机电源线›连接任意两相到示波器电压探头并让第三相悬空主要参数: 电阻（R），电感（L），极对数，反电动势（BEMF）常数›分离电机电源线›连接任意两相到电感测量仪（如：RCL测量仪）并让第三相悬空›分离电机电源线›连接任意两相到示波器电压探头并让第三相悬空测量相到相的电阻值›分离电机电源线›连接任意两相端口到电阻测量仪（如：万用表）›第三相悬空›记录相到相间的电阻值›该值的一半为每相电阻值测量相到相电感值›分离电机电源线›连接任意两相端口到电感测量仪（如：RCL测量仪）并设置为1kHz›第三相悬空›记录相到相间的电感值›该值一半为每相的电感值测量极对数›分离电机电源线›连接任意两相端口到示波器电压探头（如右图）›第三相悬空›用手拨动电机转动一圈›观察并记录示波器上显示正弦波峰值个数，即为极对数›分离电机电源线›连接任意两相端口到示波器电压探头›第三相悬空›用手拨动电机›记录所产生正弦波的频率和峰峰值›使用后面的计算公式›分离电机电源线›连接任意两相端口到示波器电压探头›第三相悬空›用手拨动电机›记录所产生正弦波的频率和峰峰值›使用后面的计算公式›分离电机电源线›连接任意两相端口到示波器电压探头›第三相悬空›用手拨动电机›记录所产生正弦波的频率和峰峰值›使用后面的计算公式反电动势（BEMF ）常数计算公式（1kRPM l/n rms ）40,367,16322ln 1⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=polepairs measured pp measured polepairspprms kRPM N f V f N V Ke 使用以下公式计算测量反电动势（BEMF ）常数（在IRMCK099M 中使用）。

内嵌式永磁同步电机参数辨识技术刘长柱;张根发;冯世军;刘立恒;夏义本【摘要】IPMSM parameters such as stator resistance, d-q axis inductance, permanent magnet flux linkage can identify at the same time based on the recursive least square algorithm. Add a forgetting factor, improve the role of the new data, and reduce the role of the old data. Comparing Matlab simulation result with PMSM parameters, the identification parameters can be converged to the true values rapidly, and it has small error, high precision. The algorithm is simple, high stableness, can meet with the demand of online identification of PMSM parameters.%采用递推最小二乘法对新能源汽车永磁同步电动机的定子电阻、直轴电感、交轴电感、磁链等参数同时在线辨识。

加入遗忘因子，提高新数据的作用，减少旧数据的作用。

通过MATLAB仿真验证和永磁同步电机实际参数的对比表明，辨识参数能够迅速地收敛到真实值，且误差小、精度高。

该算法实现比较简单、稳定性好，可以满足永磁同步电机多参数同时在线辨识的需求。

【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】6页(P21-26)【关键词】永磁同步电机;矢量控制;递推最小二乘法;在线参数辨识【作者】刘长柱;张根发;冯世军;刘立恒;夏义本【作者单位】上海联孚新能源科技集团有限公司，上海 201201;上海联孚新能源科技集团有限公司，上海 201201;上海联孚新能源科技集团有限公司，上海201201;上海联孚新能源科技集团有限公司，上海 201201;上海大学材料科学与工程学院，上海 200444【正文语种】中文【中图分类】TM3510 引言永磁同步电机(Permanent Magnet Synchro-nous Motor, PMSM)具有效率高、体积小、重量轻等优点，被广泛应用于各个领域[1-2]。

感应异步电机参数测量方法
1.定子电阻测量：
定子电阻是感应异步电机的一个重要参数，可通过端电压法进行测量。

测量时，将一定的直流电压施加在定子绕组两端，测量电压和电流，然后
根据欧姆定律求解出定子电阻。

2.定子电感测量：
定子电感一般通过定子回路谐振法进行测量。

测量时，施加一定频率
的交流电压在定子绕组上，调整频率使得电流达到最大值，此时系统达到
谐振。

根据谐振频率和已知电路参数，可以计算出定子电感。

3.定子互感测量：
定子互感是感应异步电机的另一个重要参数。

一种常用的测量方法是
绕组串联射频信号发生器和示波器，利用二次谐波法得到定子互感。

4.转子电感、转子互感测量：
转子电感和转子互感是感应异步电机的参数之一，可以通过路由法测量。

测量时，在转子绕组上施加一定频率的交流电压，并测量电流，然后
计算出转子电感和转子互感。

5.磁阻测量：
磁阻是感应异步电机的一个重要参数，可以通过测量空载电磁转矩和
电流的比值得到。

测量时，电机不带负载运转，通过测量空载电流和电磁
转矩，求解磁阻值。

6.电机效率测量：
电机效率是评估感应异步电机性能的重要指标，可通过实验测量方法进行。

测量电机输入功率、电机输出功率和损耗功率，然后计算效率。

以上介绍的是感应异步电机参数测量的一些常用方法，不同方法适用于不同类型和规格的电机。

参数测量可以帮助电机用户了解电机的性能，为电机控制和应用提供重要依据。

同时，电机参数测量方法的研究也是电机领域的重要研究内容，为电机的设计和开发提供支持。