- 頭條為準確辨識永磁同步電機的電感參數，哪種方法更精確且易于實現？2021-10-28 作者：黃科元 周佳新 等 | 來源：《電工技術學報》 | 點擊率：導語針對永磁同步電機傳統的電感辨識方法受逆變器非線性影響的問題，湖南大學電氣與信息工程學院的研究人員黃科元、周佳新 等，在2021年第8期《電工技術學報》上撰文，提出一種考慮逆變器非線性影響的高頻注入電感參數辨識方法。
永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Machine, PMSM）因具有高效率、高功率密度和高可靠性的特點而被廣泛應用于工農業生產、交通、航空、新能源發電等領域。永磁同步電機高性能控制方法中，控制參數與電機定子電阻、轉子磁鏈、交直軸電感等參數密切相關。這些電機參數不便直接獲取，且在電機運行過程中會發生較大變化。其中交直軸電感參數由于受磁路飽和、交叉耦合等多種因素的影響，在電機運行過程會發生極大的變化。為了實現永磁同步電機的高性能控制，準確辨識電感參數具有重要意義。
交流靜態法、直流暫態法、電壓積分法、直接負載法、阻抗測量法等被廣泛應用于永磁同步電機交直軸電感的測量。這類方法需要借助額外設備或硬件電路來實現測量，適用范圍有限。
此外，學者們相繼提出了諸如Newton搜索算法、模型參考自適應法、擴展卡爾曼濾波算法、粒子群算法、仿射投影算法、遺傳算法、神經網絡算法等先進辨識算法。但這一類先進算法存在計算量大、難以在工程上實際應用的問題，工程應用上所采用的更偏向簡單易行的方案。
基于高頻信號注入的電感辨識方法，具有不需要增加其他設備與硬件電路的優點。但是逆變器非線性因素使注入信號發生畸變，會導致高頻注入法不可避免地受到影響，使辨識結果產生誤差。
針對永磁同步電機傳統的電感辨識方法受逆變器非線性影響的問題，湖南大學電氣與信息工程學院的研究人員黃科元、周佳新 等，在2021年第8期《電工技術學報》上撰文，提出一種考慮逆變器非線性影響的高頻注入電感參數辨識方法。
圖1 提出的電感辨識方法原理
該方法在兩相靜止坐標系下注入高頻旋轉方波電壓，并提出一種可抑制逆變器非線性的信號構造方法，采用該構造方法對兩相靜止坐標系下高頻響應電流差值進行構造，得到永磁同步電機dq軸電感參數辨識信號。根據誤差分析給出高頻注入信號的選取方法。
圖2 實驗平臺
基于1.5kW內置式永磁同步電機（IPMSM）的實驗結果表明，該方法能夠實現永磁同步電機高精度的電感參數辨識，具備以下特點：1）不需要增加其他設備或電路，采用改進高頻方波注入方法，信號提取簡單、辨識響應速度快；2）采用特殊的信號構造方法，可有效地抑制逆變器非線性因素的影響；3）能實現考慮磁路飽和效應的電感離線辨識，可推廣到電機低速運行工況的在線辨識。
本文編自《電工技術學報》，原文標題為“考慮逆變器非線性永磁同步電機高頻注入電感辨識方法”，作者為黃科元、周佳新 等。
