一种开关磁阻电机全域静态磁链测试方法

摘要

一种开关磁阻电机全域静态磁链测试方法，属于电机测试领域。本发明的目的是解决采用传统方法测量开关磁阻电机磁链误差大、测量繁琐且测量耗时特别长的问题。本发明先使开关磁阻电机自身旋转然后通过制动器固定其转子位置，再给开关磁阻电机的相绕组加载阶跃电压，DSP主控制器通过电流传感器和电压传感器采集相绕组的电流值和电压值，采集周期由DSP主控制器程序控制，并计算转子位置为某一固定角度时不同相绕组电流值和电压值对应的磁链，控制开关磁阻电机旋转并使制动器按步进角固定转子轴，同时按如上方法测量出不同转子位置时磁链对应电流和电压的关系，最后获得全域的静态磁链信息。本发明用于测量开关磁阻电机的全域静态磁链。

主权项

一种开关磁阻电机全域静态磁链测试方法，该方法使用的装置包括开关磁阻电机、直流电源(1)、功率变换器(2)、绝对位置传感器(5)、制动器(6)、电压传感器(7)、电流传感器(8)、DSP主控制器(9)、恒流电源(10)和PC计算机(11)、开关(12)、电容(13)，开关磁阻电机的每相绕组(3)与功率变换器(2)相应的相相连接，直流电源(1)的正极与开关(12)相连，开关(12)的另一端与电容(13)的正极和功率变换器(2)输入母线的正端相连，直流电源(1)的负极与电容(13)的负极和功率变换器(2)输入母线的负端相连，开关磁阻电机与绝对位置传感器(5)和制动器(6)同轴连接，DSP主控制器(9) 控制功率变换器(2)向开关磁阻电机的相绕组(3)相应的相供电，电压传感器(7)采集相绕组(3)的电压和电流传感器(8)采集相绕组(3)的电流并输出给DSP主控制器(9)，DSP主控制器(9)控制恒流电源(10)使制动器(6)产生制动扭矩，DSP主控制器(9)将分析运算后的数据传递给PC计算机存储和处理，其特征在于，一种开关磁阻电机全域静态磁链测试方法包括以下步骤：步骤一、设定n为开关磁阻电机的转子测量位置的变量，且初始化为n＝1，θ₁为测试起始位置；步骤二、闭合开关(12)向电容(13)和功率变换器(2)供电；步骤三、DSP主控制器(9)控制功率变换器(2)的所有相IGBT使开关磁阻电机缓慢旋转；步骤四、DSP主控制器(9)读取绝对位置传感器5的位置信号，当开关磁阻电机带动同轴的绝对位置(5)旋转到测量位置θn =θn+θa时，0≤θn＜360°，θa为测量的步进角，断开DSP主控制器(9)施加给功率变换器(2)的驱动信号，使开关磁阻电机停止运行；步骤五、DSP主控制器(9)控制恒流电源(10)输出恒定的电流让制动器(4)产生制动转矩使转子轴(4)固定在位置θn；步骤六、断开开关(12)，此时电容电压为U，DSP主控制器(9)驱动功率变换器(2)一相IGBT，使直流电压U加到相绕组(3)被测试相的两端；步骤七、DSP主控制器(10)通过电压传感器(8)和电流传感器(9)采集被测相绕组(3)的电压瞬时值u(k)和电流瞬时值i(k)，采样周期为ΔT，数据采集完成后，关闭作用到IGBT上的驱动；步骤八、DSP主控制器(9)通过下述公式获取每个采样周期ΔT内相绕组(3)的磁链，进而获得在转子测量位置θ_n时，不同相绕组(3)在每一瞬变电压值和瞬变电流值对应的磁链；其中，N为测量点个数，R为相绕组(3)的等效电阻，为磁链初值，步骤九、将所有数据上传到PC(11)上位机进行数据存储与后处理，关闭恒流电源(10)作用在制动器(6)上的电流，释放转子轴(4)；步骤十、判断是否满足θn≤360°，判断结果为是，n＝n+1，执行步骤二，判断结果为否，完成该测试相获取开关磁阻电机全域静态磁链，进行下一相测试，所有测试相都测试完成后，停止测量。