永磁同步电机参数测量试验方法 .pdfVIP

永磁同步电机参数测量实验

一、实验目的

1.测量永磁同步电机定子电阻、交轴电感、直轴电感、转子磁链以及转动惯量。

二、实验内容

1.掌握永磁同步电机dq坐标系下的电气数学模型以及机械模型。

2.了解三相永磁同步电机内部结构。

3.确定永磁同步电机定子电阻、交轴电感、直轴电感、反电势系数以及转动惯量。

三、拟需实验器件

1.待测永磁同步电机1台；

2.示波器1台；

3.西门子变频器一台；

4.测功机一台及导线若干；

5.电压表、电流表各一件；

四、实验原理

1.定子电阻的测量

采用直流实验的方法检测定子电阻。通过逆变器向电机通入一个任意的空间电压矢量U(例

i

如U)和零矢量U,同时记录电机的定子相电流,缓慢增加电压矢量U的幅值,直到定子电

10i

流达到额定值。如图1所示为实验的等效图,A、B、C为三相定子绕组,U为经过斩波后的

d

等效低压直流电压。I为母线电流采样结果。当通入直流时，电机状态稳定以后，电机转

d

子定位，记录此时的稳态相电流。因此，定子电阻值的计算公式为：

1

II,III(1)

adbc2d

2U

Rd(2)

s3I

d

Id

A

O

Ud

BC

图1电路等效模型

2．直轴电感的测量

在做直流实验测量定子电阻时,定子相电流达到稳态后,永磁转子将旋转到和定子电压矢量重

合的位置,也即此时的d轴位置。测定定子电阻后,关断功率开关管,永磁同步电机处于自由

状态。向永磁同步电机施加一个恒定幅值,矢量角度与直流实验相同的脉冲电压矢量(例如

U),此时电机轴不会旋转(ω=0),d轴定子电流将建立起来，则d轴电压方程可以简化为：

1

didi

dd

uRiLiLuRiL(3)

ddqqddtddddt

对于d轴电压输入时的电流响应为：

UR

t

i(t)(1eLd)(4)

R

利用式(4)以及测量得到的定子电阻值和观测的电流响应曲线可以计算得到直轴电感值。

其中U/R为稳态时的电流反应，R为测得的电机定子电阻。由上式可知电流上升至稳态值

R

的0.632倍时，t1，电感与电阻的关系式可以写成：

L

d

LtR(5)

d0.632

其中t为电流上升至稳态值0.632倍时所需的时间.

0.632

3．交轴电感的测量

测出L之后,在