基于三维电机参数表的永磁同步电机负载转矩监测系统

摘要

基于三维电机参数表的永磁同步电机负载转矩监测系统，涉及电机控制领域。目前电机转矩监测忽略了温度对电机参数的影响，使得计算获得转矩与实际依旧存在较大差别。本技术方案包括：a相电流传感器；b相电流传感器；位置传感器；坐标变换单元；温度传感器；转子温度计算单元；三维电机参数存储单元；负载转矩计算单元。本技术方案设电机温度传感器，提高计算负载转矩的准确性，减少芯片的计算能力要求，降低成本，响应速度快。

主权项

基于三维电机参数表的永磁同步电机负载转矩监测系统，其特征在于包括a相电流传感器：用于对a相电流i_a进行采样；b相电流传感器：用于对b相电流i_b进行采样；位置传感器：用于检测转子位置θ；坐标变换单元：与a相电流传感器及b相电流传感器相连，用于根据a相电流i_a、b相电流i_b、转子位置θ计算得到电机d轴电流i_d和q轴电流i_q；温度传感器：用于测量定子温度t_s；转子温度计算单元：与温度传感器相连，用于根据定子温度t_s计算得到电机转子温度t_r；三维电机参数存储单元：用于存储对应于d轴电流i_d、q轴电流i_q和电机转子温度t_r的电机d轴电感L_d、q轴电感L_q和永磁体磁链Ψ_f；负载转矩计算单元：与坐标变换单元及转子温度计算单元相连，用于根据d轴电流i_d、q轴电流i_q和电机转子温度t_r查询三维电机参数存储单元得到电机d轴电感L_d、q轴电感L_q和永磁体磁链Ψ_f，并根据电机d轴电感L_d、q轴电感L_q、永磁体磁链Ψ_f、d轴电流i_d、q轴电流i_q计算负载转矩T_e；三维电机参数存储单元中三维电机参数制作方法包括以下步骤：1)对d轴电流i_d、q轴电流i_q和转子温度t_r进行组合，进行多次的电机有限元仿真分析；2)将有限元分析的数据进行数据分析处理，分别生成d轴电感L_d仿真数据表、q轴电感L_q仿真数据表和永磁体磁链Ψ_f仿真数据表；3)整理仿真数据表，对表格数据进行连续化处理，连接续化处理方式包括插值法计算；4)得到初始的三维电机参数表，分别为d轴电感L_d三维电机参数表、q轴电感L_q三维电机参数表和永磁体磁链Ψ_f三维电机参数表；5)记录电机在不同运行状态下的实测转矩和观测转矩；6)如果观测转矩与实测转矩的误差超过允许范围，则需要对三维电机参数表进行误差修正，并重复步骤5)的操作；7)当满足观测转矩与实测转矩的误差在允许范围内的要求时，输出最终的三维电机参数表。