一種永磁同步電機永磁磁鏈的檢測裝置及檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種永磁同步電機，尤其設及一種永磁同步電機永磁磁鏈的檢測裝置 及檢測方法，屬于永磁同步電機控制領域。
【背景技術】
[0002] 永磁同步電機具有結構簡單、功率密度高、控制簡單等諸多優點。近年來，永磁同 步電機在高性能調速系統和伺服控制系統等工業領域中得到了日益廣泛的應用。
[0003] 高性能永磁同步電機控制系統需要準確的永磁磁鏈信息。但永磁磁鏈波動和失磁 會導致電機發熱和轉矩性能變差，嚴重情況下電機可能失控和報廢。目前，公知的現有技 術，是從電機設計角度出發，優化磁路結構，降低失磁風險，此類方法屬于靜態預防方案。而 對電機運行中的失磁，往往要到引發明顯故障后才停機檢測，只能稱為一種失磁后的離線 分析方法，能引發故障的失磁程度往往已很嚴重。
[0004] 因此，現有技術的永磁磁鏈檢測效果難W滿足永磁同步電機高性能控制要求。如 何實時準確檢測永磁同步電機永磁磁鏈，是現有技術有待解決的問題。

【發明內容】

[0005] 技術問題：本發明的目的是為了解決永磁同步電機閉環控制中電機永磁磁鏈難W 實時準確檢測的問題，而提出一種永磁同步電機永磁磁鏈的檢測裝置及檢測方法。
[0006] 技術方案：為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：
[0007] 一種永磁同步電機永磁磁鏈的檢測裝置，用于檢測永磁同步電機的永磁磁鏈；其 特征在于：包括直流電壓源、=相全橋逆變器和高阻值電阻，其中，所述直流電壓源為=相 全橋逆變器提供電源，且直流電壓源的中點接地；所述=相全橋逆變器連接永磁同步電機， 而永磁同步電機的中性點經由高阻值電阻接地。
[0008] 上述所述=相全橋逆變器由=條支路并聯而成，各條支路均包含相互串聯的兩個 MOS管，且各MOS管均連接有反并聯二極管，所述=相全橋逆變器的=條支路分別連接永磁 同步電機的A、B、CS相。
[0009] 上述所述高阻值電阻是指電阻值大于IOOMQ的電阻器件。
[0010] 為達到上述目的，本發明采用的另一技術方案是：
[0011] 一種永磁同步電機永磁磁鏈的檢測裝置的檢測方法，其特征在于包括如下步驟：
[0012] (1)檢測高阻值電阻兩端的電壓，作為永磁同步電機中性點電壓；
[0013] (2)根據=相全橋逆變器導通過程和續流過程功率管及續流二極管的通斷狀態， 確定永磁同步電機=相端電壓，用所述端電壓減去中性點電壓，得到永磁同步電機=相相 電壓；
[0014] 做檢測永磁同步電機4、8、0立相相電流，結合前述立相相電壓，根據相電壓平衡 方程計算=相相反電勢；
[0015] (4)計算永磁同步電機永磁磁鏈。
[0016] 上述所述步驟（2)中，永磁同步電機=相端電壓的確定方法是：首先判斷=相全 橋逆變器工作在導通過程還是續流過程，當工作在導通過程，=相端電壓通過功率管的狀 態確定：若某相的上橋臂功率管開通，則該相端電壓數值為直流電壓源幅值的1/2、極性為 正，若某相的下橋臂功率管開通，則該相端電壓數值為直流電壓源幅值的1/2、極性為負； 當工作在續流過程，=相端電壓通過續流二極管的狀態確定：若某相的上橋臂續流二極管 開通，則該相端電壓數值為直流電壓源幅值的1/2、極性為正，若某相的下橋臂續流二極管 開通，則該相端電壓數值為直流電壓源幅值的1/2、極性為負。
[0017] 上述所述判斷=相全橋逆變器工作在導通過程還是續流過程的方法是：檢測=相 全橋逆變器功率管是否全部關斷，當S相全橋逆變器功率管不是全部關斷時，則表明S相 全橋逆變器處于導通過程；當S相全橋逆變器功率管全部關斷，則表明S相全橋逆變器處 于續流過程。
[0018] 上述所述步驟（3)中計算=相相反電勢的方法是：利用電流傳感器檢測永磁同步 電機S相相電流i。、ib、i。，再結合步驟（2)中的S相相電壓11。、咕、11。，根據下式永磁同步電 機相電壓平衡方程，計算得到永磁同步電機S相相反電勢e。、6b、e。：
[0020] 其中，Rg、Rb、lU>別為永磁同步電機立相相電阻，1。心、1。分別為永磁同步電機立 相相電感。
[0021] 上述所述步驟（4)計算永磁同步電機永磁磁鏈的方法是，對所述永磁同步電機A、 B、C=相相反電勢積分得到=相永磁磁鏈：
[0023] 通過CLA服變換，將所述=相永磁磁鏈矢量合成，得到永磁同步電機永磁磁鏈：
[00巧]有益效果：本發明的優點和有益效果主要是：
[00%] 1、本發明的用于檢測永磁同步電機永磁磁鏈裝置，結構簡單，檢測精度高，實時性 好。2、本發明的永磁同步電機永磁磁鏈的檢測方法，所需的電機參數少，計算量小，解決了 永磁同步電機閉環控制中電機永磁磁鏈難W實時準確檢測的問題。
【附圖說明】
[0027] 圖I為永磁同步電機永磁磁鏈的檢測裝置結構框圖。
【具體實施方式】
[002引為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，W下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明， 并不用于限定本發明。
[0029] 如圖1所示，本發明的一種永磁同步電機永磁磁鏈的檢測裝置，包括直流電壓源、 S相全橋逆變器和高阻值電阻，用于檢測永磁同步電機的相反電勢，其中，直流電壓源連接 =相全橋逆變器，為=相全橋逆變器提供電源，且所述直流電壓源的中點接地；所述=相全 橋逆變器由S條支路并聯而成，各條支路均包含相互串聯的兩個MOS管，且各MOS管均連 接有反并聯二極管，所述=相全橋逆變器的=條支路分別連接永磁同步電機的A、B、C= 相，而永磁同步電機的中性點經由高阻值電阻接地，其中，所述高阻值電阻是指電阻值大于 IOOMQ的電阻器件。
[0030] 基于W上所述的檢測裝置，本發明的一種永磁同步電機永磁磁鏈的檢測裝置的檢 測方法，包括下列步驟： 陽03U步驟1 :確定永磁同步電機中性點電壓
[0032] 將直流電壓源中點接地，將永磁同步電機中性點通過高阻值電阻接地，檢測得到 高阻值電阻兩端的電壓，將所述高阻值電阻兩端的電壓作為永磁同步電機中性點電壓； 陽03引步驟2 :確定永磁同步電機A、B、CS相端電壓和相電壓
[0034] 永磁同步電機端電壓的確定，可分=相全橋逆變器導通過程和續流過程兩種情況 分別考慮，=相全橋逆變器導通