一種測定永磁同步電機三相繞組相序的方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種測定永磁同步電機三相繞組相序的方法及裝置，所述方法，選定連接有電流傳感器的兩相分別作為A相、V相繞組，剩余一相為W相繞組；設定A相電流為給定值，測量A相電流實際值，二者作差后進行PID調節，使得A相電流實際值跟隨給定值，轉子定位到A相繞組位置；再以同樣方式使得V相電流實際值跟隨給定值，此時轉子會發生轉動，如果順時針偏轉，則V相對應B相繞組，如果轉子發生逆時針偏轉，則V相對應C相繞組。實現此方法的裝置包括直流電源、三相橋式逆變器、2個電流傳感器和PWM控制器。此種裝置及方法可在不知曉永磁同步電機三相繞組接線相序，永磁同步電機無法正常運轉的情況下，科學簡單地判斷出三相繞組的接線的相序。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于永磁同步電機
，特別涉及一種測定永磁同步電機三相繞組接線相序的方法及裝置。
技術介紹
永磁同步電機采用電子換向裝置代替了傳統直流電機的機械換向裝置，又具有與直流電機類似的機械特性，其磁鋼置于轉子上，通過不斷地變換定子繞組通電方式產生旋轉磁場驅動轉子轉動。由于轉子采用了永磁體結構，永磁同步電機具有體積小、重量輕、結構簡單的特點。隨著電力電子技術的發展，永磁同步電機的應用越來越廣泛。永磁同步電機三相接線相序是永磁同步電機無法正常運轉的關鍵。然而，永磁同步電機早期生產廠家對電機三相繞組接線標識標準不統一，以及永磁同步電機長期運行過程中三相接線的磨損老化等諸多因素，都會導致永磁同步電機三相繞組接線無法識別的問題。工程應用中則直接淘汰原有的永磁同步電機，重新購置與新控制器相配套的電機，造成了極大的浪費。因此，設計一種合理、簡便且可靠的測定永磁同步電機三相繞組相序方法及裝置具有重要的意義。
技術實現思路
本專利技術的目的，在于提供一種測定永磁同步電機三相繞組相序的方法及裝置，其可在不知曉永磁同步電機三相繞組接線相序，永磁同步電機無法正常運轉的情況下，科學簡單地測出永磁同步電機三相繞組的接線相序。為了達成上述目的，本專利技術的解決方案是：一種測定永磁同步電機三相繞組相序的方法，包括如下步驟：(1)將主要由六個功率管組成的三相橋式逆變器與直流電源并聯，將三相橋式逆變器的三個輸出端與永磁同步電機的三相繞組任意對應連接；將兩個電流傳感器的輸入端分別連接在永磁同步電機的任意兩相繞組中，輸出端則分別連接PWM控制器；所述PWM控制器的輸出端分別連接三相橋式逆變器的六個功率管的輸入端，從而控制相應的功率管導通或關斷；(2)選定永磁同步電機中連接有電流傳感器的一相繞組作為A相繞組，另一相連接有
電流傳感器的繞組設為V相繞組，未連接電流傳感器的繞組為W相繞組；(3)設定永磁同步電機的A相電流為給定值，測量A相電流實際值，并將給定值與實際值作差，得到差值進行PID調節，控制三相橋式逆變器中相應的兩個功率管的導通時間，使得A相電流實際值跟隨給定值，永磁同步電機的轉子在相應磁場力作用下定位到A相繞組位置；(4)再設定永磁同步電機的V相電流為給定值，測量V相電流實際值，并將給定值與實際值作差，得到差值進行PID調節，控制三相橋式逆變器中相應的兩個功率管的導通時間，使得V相電流實際值跟隨給定值，此時永磁同步電機的轉子在相應磁場力作用下會發生轉動，根據轉動情況判斷V相、W相繞組情況。進一步的，所述步驟(1)中，所述三相橋式逆變器的六個功率構成三條相互并聯的支路：第一支路包含順序串聯的第一上功率管和第一下功率管，第二支路包含順序串聯的第二上功率管和第二下功率管，第三支路包含順序串聯的第三上功率管和第三下功率管，每一條支路的上、下功率管之間作為三相橋式逆變器的輸出端；直流電源與所述三相橋式逆變器的三條支路并聯。進一步的，所述步驟(2)中的兩個功率管分別位于所述三相橋式逆變器中的兩條不同的并聯支路上。進一步的，所述步驟(2)中，控制三相橋式逆變器中的第一上功率管以及第三下功率管的導通時間，使得A相電流實際值跟隨給定值。進一步的，所述步驟(3)中的兩個功率管分別位于所述三相橋式逆變器中的兩條不同的并聯支路上，且不同于所述步驟(2)中的兩個功率管。進一步的，所述步驟(3)中，控制三相橋式逆變器中的第二上功率管和第一下功率管的導通時間，使得V相電流實際值跟隨給定值。進一步的，所述步驟(3)中，如果轉子發生順時針偏轉，則V相對應B相繞組，W相對應C相繞組；如果轉子發生逆時針偏轉，則V相對應C相繞組，W相對應B相繞組。一種實現上述的測定永磁同步電機三相繞組相序的方法的裝置，用于檢測無永磁同步電機中三相繞組的接線相序；所述裝置包括直流電源、三相橋式逆變器、兩個電流傳感器和PWM控制器，其中，三相橋式逆變器主要由六個功率管組成，所述六個功率構成三條相互并聯的支路：第一支路包含順序串聯的第一上功率管和第一下功率管，第二支路包含順序串聯的第二上功率管和第二下功率管，第三支路包含順序串聯的第三上功率管和第三下功率管，每一條支路的上、下功率管之間作為三相橋式逆變器的輸出端；直流電源與所述三相橋式逆變器
的三條支路并聯，三相橋式逆變器的三個輸出端與永磁同步電機的三相繞組任意對應連接；所述兩個電流傳感器的輸入端分別連接在永磁同步電機的任意兩相繞組中，輸出端則分別連接PWM控制器；所述PWM控制器的輸出端分別連接三相橋式逆變器的六個功率管的輸入端，從而控制相應的功率管導通或關斷。進一步的，所述三相橋式逆變器中的功率管為三極管或MOS管，所述功率管用于實現所述順序串接的兩個端子之間還并聯有二極管。進一步的，所述PWM控制器包含有順序連接的減法器和PID調節器，所述減法器的輸入端分別連接所述兩個電流傳感器的輸出端，而所述PID調節器的輸出端分別連接所述三相橋式逆變器的六個功率管的輸入端。采用上述方案后，本專利技術操作簡單快速并且有效，，整個過程無需改變任何接線。通過引入電流閉環控制，采用給定額定電流值的方法，既可防止永磁同步電機在接有負載時實際電流值不足、轉子力矩不夠無法定位的情況，又可防止實際電流值過大定子絕緣層被燒壞，大大提高了裝置的可靠性。附圖說明圖1是本專利技術具體實施例的測定永磁同步電機三相繞組相序的裝置結構圖；圖2是本專利技術具體實施例的測定永磁同步電機三相繞組相序的方法流程圖。具體實施方式以下將結合附圖，對本專利技術的技術方案進行詳細說明。如圖1所示，本專利技術提供一種測定永磁同步電機三相繞組相序的裝置，用于判斷永磁同步電機中三相繞組的接線相序，包括直流電源1、三相橋式逆變器2、2個電流傳感器41、42和PWM控制器5，其中，直流電源1與三相橋式逆變器2并聯，三相橋式逆變器2的3個輸出端與永磁同步電機3的三相繞組A、V、W任意對應連接；2個電流傳感器41、42的輸入端分別連接在永磁同步電機3的任意兩相繞組中，2個電流傳感器41、42的輸出端則分別連接PWM控制器5，PWM控制器5的輸出端分別連接三相橋式逆變器2的6個功率管的輸入端，構成電流閉環系統；所述PWM控制器5包含有減法器51和PID調節器52，減法器51用于作差，而PID調節器52的輸出端分別連接三相橋式逆變器2的6個功率管的輸入端，從而控制相應的功率管導通或關斷。其中，三相橋式逆變器2包含有3條相互并聯的支路，每一條支路均包括順序串聯的上
功率管和下功率管，上、下功率管之間的串聯節點作為三相橋式逆變器的輸出端，與永磁同步電機3的三相繞組對應連接，且每個上、下功率管均串聯連接且并聯有一二極管，結合圖1所示，第一支路包含第一上功率管VT1和第一下功率管VT4，第二支路包含第二上功率管VT3和第二下功率管VT6，第三支路包含第三上功率管VT5和第三下功率管VT2，永磁同步電機3三相繞組的A相輸出線接到三相橋式逆變器2的第一上功率管VT1和第一下功率VT4之間，永磁同步電機3三相繞組的V相輸出線接到三相橋式逆變器2的第二上功率管VT3和第二下功率管VT6之間，永磁同步電機3三相繞組的W相輸出線接到三相橋式逆變器2的第三上功率管VT5和第三下功率管VT2之間。功率管VTI～VT6可以是本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測定永磁同步電機三相繞組相序的方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)將主要由六個功率管組成的三相橋式逆變器與直流電源并聯，將三相橋式逆變器的三個輸出端與永磁同步電機的三相繞組任意對應連接；將兩個電流傳感器的輸入端分別連接在永磁同步電機的任意兩相繞組中，輸出端則分別連接PWM控制器；所述PWM控制器的輸出端分別連接三相橋式逆變器的六個功率管的輸入端，從而控制相應的功率管導通或關斷；(2)選定永磁同步電機中連接有電流傳感器的一相繞組作為A相繞組，另一相連接有電流傳感器的繞組設為V相繞組，未連接電流傳感器的繞組為W相繞組；(3)設定永磁同步電機的A相電流為給定值，測量A相電流實際值，并將給定值與實際值作差，得到差值進行PID調節，控制三相橋式逆變器中相應的兩個功率管的導通時間，使得A相電流實際值跟隨給定值，永磁同步電機的轉子在相應磁場力作用下定位到A相繞組位置；(4)再設定永磁同步電機的V相電流為給定值，測量V相電流實際值，并將給定值與實際值作差，得到差值進行PID調節，控制三相橋式逆變器中相應的兩個功率管的導通時間，使得V相電流實際值跟隨給定值，此時永磁同步電機的轉子在相應磁場力作用下會發生轉動，根據轉動情況判斷V相、W相繞組情況。...

【技術特征摘要】
1.一種測定永磁同步電機三相繞組相序的方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)將主要由六個功率管組成的三相橋式逆變器與直流電源并聯，將三相橋式逆變器的三個輸出端與永磁同步電機的三相繞組任意對應連接；將兩個電流傳感器的輸入端分別連接在永磁同步電機的任意兩相繞組中，輸出端則分別連接PWM控制器；所述PWM控制器的輸出端分別連接三相橋式逆變器的六個功率管的輸入端，從而控制相應的功率管導通或關斷；(2)選定永磁同步電機中連接有電流傳感器的一相繞組作為A相繞組，另一相連接有電流傳感器的繞組設為V相繞組，未連接電流傳感器的繞組為W相繞組；(3)設定永磁同步電機的A相電流為給定值，測量A相電流實際值，并將給定值與實際值作差，得到差值進行PID調節，控制三相橋式逆變器中相應的兩個功率管的導通時間，使得A相電流實際值跟隨給定值，永磁同步電機的轉子在相應磁場力作用下定位到A相繞組位置；(4)再設定永磁同步電機的V相電流為給定值，測量V相電流實際值，并將給定值與實際值作差，得到差值進行PID調節，控制三相橋式逆變器中相應的兩個功率管的導通時間，使得V相電流實際值跟隨給定值，此時永磁同步電機的轉子在相應磁場力作用下會發生轉動，根據轉動情況判斷V相、W相繞組情況。2.如權利要求1所述的測定永磁同步電機三相繞組相序的方法，其特征在于：所述步驟(1)中，所述三相橋式逆變器的六個功率構成三條相互并聯的支路：第一支路包含順序串聯的第一上功率管和第一下功率管，第二支路包含順序串聯的第二上功率管和第二下功率管，第三支路包含順序串聯的第三上功率管和第三下功率管，每一條支路的上、下功率管之間作為三相橋式逆變器的輸出端；直流電源與所述三相橋式逆變器的三條支路并聯。3.如權利要求2所述的測定永磁同步電機三相繞組相序的方法，其特征在于：所述步驟(2)中的兩個功率管分別位于所述三相橋式逆變器中的兩條不同的并聯支路上。4.如權利要求2或3所述的測定永磁同步電機三相繞組相序的方法，其特征在于：所述步驟(2)中，控制三相橋式逆變器中的第一上功率管以及第三下功率管的導通時間，使得A相電流實際...

【專利技術屬性】
技術研發人員：魏海峰，韋漢培，張懿，夏儉輝，繆維娜，陳椒嬌，
申請(專利權)人：江蘇科技大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32