感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電阻測量方法及測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電阻測量方法及測量裝置，該測量方法包括以下步驟：a.在所述感應(yīng)電機處于靜止?fàn)顟B(tài)時，向所述感應(yīng)電機的一測試相注入一第一電壓階躍信號；b.測量并記錄所述第一電壓階躍信號初始時刻的電流值I0+；以及c.根據(jù)第一電流值Is1、第二電流值Is2和所述初始時刻的電流值I0+，計算所述感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電阻Rr，其中所述第一電流值Is1數(shù)值上等于所述第一電壓階躍信號階躍前的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值，所述第二電流值Is2數(shù)值上等于所述第一電壓階躍信號階躍后的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值。本發(fā)明能夠有效提高轉(zhuǎn)子電阻測量結(jié)果的精度。
【專利說明】感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電阻測量方法及測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種感應(yīng)電機的參數(shù)測量，特別是涉及一種感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電阻測量方法及測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的一種在靜止?fàn)顟B(tài)下辨識感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子電阻的方法，主要是通過向感應(yīng)電機中注入電壓階躍信號，在定子側(cè)相電流動態(tài)變化過程中采集特定一段時間內(nèi)的電流信號，然后根據(jù)公式及這段時間內(nèi)電流的變化量計算出轉(zhuǎn)子時間常數(shù)。然后在轉(zhuǎn)子電感已知的條件下，計算出轉(zhuǎn)子電阻值。
[0003]以上方法需知曉電感，而且是基于電流采集過程中轉(zhuǎn)子時間常數(shù)維持不變的假設(shè)條件為前提的，但實際過程中勵磁回路電感隨勵磁電流大小不同而變化，因而在整個測量過程中轉(zhuǎn)子時間常數(shù)并不為恒值，且計算公式的推導(dǎo)過程中有較多假設(shè)條件，所以根據(jù)上述方法得到的轉(zhuǎn)子時間常數(shù)僅為近似值，只能用于對轉(zhuǎn)子時間常數(shù)精度要求不高的場合。
[0004]現(xiàn)有靜止?fàn)顟B(tài)下辨識感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子電阻參數(shù)的方法存在計算過程復(fù)雜且推導(dǎo)過程中有過多近似，導(dǎo)致辨識結(jié)果精度差等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提出一種感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電阻測量方法及測量裝置，以有效提高測量結(jié)果的精度。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施例提供了一種感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電阻測量方法，包括以下步驟:在所述感應(yīng)電機處于靜止?fàn)顟B(tài)時，向所述感應(yīng)電機的一測試相注入一第一電壓階躍信號；b.測量并記錄所述第一電壓階躍信號初始時刻的電流值I& ;以及c.根據(jù)第一電流值Isl、第二電流值Is2和所述初始時刻的電流值Ici+,計算所述感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電阻艮，其中所述第一電流值Isl數(shù)值上等于所述第一電壓階躍信號階躍前的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值，所述第二電流值Is2數(shù)值上等于所述第一電壓階躍信號階躍后的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值。
[0007]優(yōu)選地，所述初始時刻的電流值L+為Itl < t < 10+3IS范圍內(nèi)任意時刻的電流值，其中Ttl為所述第一電壓階躍信號的電壓發(fā)生階躍變化的時刻，ζ為漏電感，Lm為互感，Rs為定子電阻。
[0008]優(yōu)選地，在所述第一電壓階躍信號階躍前、后分別測量并記錄所述第一電流值Isl和第二電流值Is2，其中第一電流值Isl為所述第一電壓階躍信號階躍前的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值，第二電流值Is2為所述第一電壓階躍信號階躍后的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值。
[0009]優(yōu)選地，還包括在步驟a之前的如下步驟:d.向所述感應(yīng)電機的所述測試相注入一第二信號；記錄所述第二信號在第一時刻的電壓值和所述第一電流值Isl ;以及記錄所述第二信號在第二時刻的電壓值和所述第二電流值Is2，其中，所述第一時刻的電壓值數(shù)值上等于所述第一電壓階躍信號階躍前的電壓值，所述第二時刻的電壓值數(shù)值上等于所述第一電壓階躍信號階躍后的電壓值。
[0010]優(yōu)選地，所述第二信號為一電壓信號，所述第一電流值Isl為所述第一時刻的電壓值對應(yīng)的電流值，所述第二電流值Is2為所述第二時刻的電壓值對應(yīng)的電流值。
[0011]優(yōu)選地，所述電壓信號為一第二電壓階躍信號，所述第一時刻的電壓值為所述第二電壓階躍信號階躍前的電壓值，所述第二時刻的電壓值為所述第二電壓階躍信號階躍后的電壓值。
[0012]優(yōu)選地，所述第二信號為一電流信號，所述第一時刻的電壓值為所述第一電流值Isl對應(yīng)的電壓值，所述第二時刻的電壓值為所述第二電流值Is2對應(yīng)的電壓值。
[0013]優(yōu)選地，所述電流信號為一電流階躍信號，所述第一電流值Isl為所述電流階躍信號階躍前的電流值，所述第二電流值Is2為所述電流階躍信號階躍后的電流值。
[0014]優(yōu)選地，所述第二電流值Is2為所述第一電壓階躍信號發(fā)生階躍變化時刻起大于
或等于3IS時刻的電流值，
【權(quán)利要求】
1.一種感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電阻測量方法，其特征在于，包括以下步驟: a.在所述感應(yīng)電機處于靜止?fàn)顟B(tài)時，向所述感應(yīng)電機的一測試相注入一第一電壓階躍信號; b.測量并記錄所述第一電壓階躍信號初始時刻的電流值Itl+;以及 c.根據(jù)第一電流值Isl、第二電流值Is2和所述初始時刻的電流值Id+，計算所述感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電阻I，其中所述第一電流值Isl數(shù)值上等于所述第一電壓階躍信號階躍前的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值，所述第二電流值Is2數(shù)值上等于所述第一電壓階躍信號階躍后的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述初始時刻的電流值Itl+SKt<T0+3TS范圍內(nèi)任意時刻的電流值，其中Ttl為所述第一電壓階躍信號的電壓發(fā)生階躍變化的時刻，= hm^a ,L0為漏電感，Lm為互感，Rs為定子電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，在所述第一電壓階躍信號階躍前、后分別測量并記錄所述第一電流值Isl和第二電流值Is2，其中所述第一電流值Isl為所述第一電壓階躍信號階躍前的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值，所述第二電流值Is2為所述第一電壓階躍信號階躍后的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，還包括在步驟a之前的如下步驟: d.向所述感應(yīng)電機的所述測試相注入一第二信號； 記錄所述第二信號在第一時刻的電壓值`和所述第一電流值Isl ;以及 記錄所述第二信號在第二時刻的電壓值和所述第二電流值Is2， 其中，所述第一時刻的電壓值數(shù)值上等于所述第一電壓階躍信號階躍前的電壓值，所述第二時刻的電壓值數(shù)值上等于所述第一電壓階躍信號階躍后的電壓值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測量方法，其特征在于，所述第二信號為一電壓信號，所述第一電流值Isl為所述第一時刻的電壓值對應(yīng)的電流值，所述第二電流值Is2為所述第二時刻的電壓值對應(yīng)的電流值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量方法，其特征在于，所述電壓信號為一第二電壓階躍信號，所述第一時刻的電壓值為所述第二電壓階躍信號階躍前的電壓值，所述第二時刻的電壓值為所述第二電壓階躍信號階躍后的電壓值。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測量方法，其特征在于，所述第二信號為一電流信號，所述第一時刻的電壓值為所述第一電流值Isl對應(yīng)的電壓值，所述第二時刻的電壓值為所述第二電流值Is2對應(yīng)的電壓值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測量方法，其特征在于，所述電流信號為一電流階躍信號，所述第一電流值Isl為所述電流階躍信號階躍前的電流值，所述第二電流值Is2為所述電流階躍信號階躍后的電流值。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量方法，其特征在于，所述第二電流值Is2為所述第一電壓階躍信號發(fā)生階躍變化時刻起大于或等于3TS時刻的電流值，為漏電感，Lm為互感，Rs為定子電阻。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測量方法，其特征在于，所述第二電流值Is2為所述第二電壓階躍信號發(fā)生階躍變化時刻起大于或等于3TS的時刻的電流值，?；為漏電感，Lm為互感，Rs為定子電阻。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述第一電流值Isl和所述第二電流值Is2均小于或等于2ΙΝ，所述In為所述感應(yīng)電機的額定電流。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求1-11中任一項所述的測量方法，其特征在于，根據(jù)公式K - K來計算所述轉(zhuǎn)子電阻Ry其中Rs為定子電阻。
^04-
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測量方法，其特征在于，所述第一電壓階躍信號為一正階躍信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的測量方法，其特征在于，所述第一電壓階躍信號階躍前的電壓幅值或階躍后的電壓幅值為O。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的測量方法，其特征在于，所述第一電壓階躍信號階躍前的電壓幅值為負(fù)，階躍后的電壓幅值為正。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測量方法，其特征在于，所述第一電壓階躍信號為一負(fù)階躍信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的測量方法，其特征在于，所述第一電壓階躍信號階躍前的電壓幅值或階躍后的電壓幅值為O。`
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的測量方法，其特征在于，所述第一電壓階躍信號階躍前的電壓幅值為正，階躍后的電壓幅值為負(fù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測量方法，其特征在于，所述第一電壓階躍信號為一多段電壓階躍信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測量方法，其特征在于，所述感應(yīng)電機為三相感應(yīng)電機。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的測量方法，其特征在于，還包括控制所述三相感應(yīng)電機靜止的步驟: 將輸入到所述三相感應(yīng)電機的所述測試相上的電壓設(shè)為其他兩相上電壓的兩倍且與其他兩相上的電壓方向相反，或者將輸入到所述三相感應(yīng)電機的所述測試相的電壓設(shè)為與其他兩相中的一相的電壓大小相等且方向相反，而其他兩相中的另一相無電壓，從而使所述感應(yīng)電機處于靜止?fàn)顟B(tài)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的測量方法，其特征在于，還包括控制所述三相感應(yīng)電機靜止的步驟: 將輸入到所述測試相上的電流設(shè)為其他兩相電流的兩倍且與其他兩相上的電流方向相反，或者將輸入到所述感應(yīng)電機的一測試相的電流設(shè)為與其他兩相中的一相的電流大小相等且方向相反，而其他兩相中的另一相無電流，從而使所述感應(yīng)電機處于靜止?fàn)顟B(tài)。
23.—種感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電阻測量裝置，其特征在于，包括: 一功率變換單元，耦接于所述感應(yīng)電機； 一控制單元，在所述感應(yīng)電機處于靜止?fàn)顟B(tài)下，經(jīng)由所述功率變換單元向所述感應(yīng)電機的一測試相注入第一電壓階躍信號； 其中，所述控制單元包括一轉(zhuǎn)子電阻計算單元，所述轉(zhuǎn)子電阻計算單元接收并記錄所述第一電壓階躍信號初始時刻的電流值Ici+,并根據(jù)第一電流值Isl、第二電流值Is2和所述初始時刻的電流值Itl+來計算所述感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電阻Rp其中所述第一電流值Isl數(shù)值上等于所述第一電壓階躍信號階躍前的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值，所述第二電流值Is2數(shù)值上等于所述第一電壓階躍信號階躍后的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的測量裝置，其特征在于，所述初始時刻的電流值Itl+為Ttl<t < T0+3TS范圍內(nèi)任意時刻的電流值，其中Ttl為所述第一電壓階躍信號的電壓發(fā)生階躍變化的時刻，
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的測量裝置，其特征在于，在所述第一電壓階躍信號階躍前、后分別測量并記錄所述第一電流值Isl和第二電流值Is2，所述轉(zhuǎn)子電阻計算單元接收并記錄所述第一電流值Isl和第二電流值Is2，其中第一電流值Isl為所述第一電壓階躍信號階躍前的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值，第二電流值Is2為所述第一電壓階躍信號階躍后的電壓值對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流值，所述第二電流值Is2為所述第一電壓階躍信號發(fā)生階躍變化時刻起大于或等于3TS時刻的電流值，
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的測量裝置，其特征在于，根據(jù)公式
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的測量裝置，其特征在于，所述功率變換單元包括一電壓型變換器； 所述感應(yīng)電機為三相感應(yīng)電機，所述轉(zhuǎn)子電阻計算單元接收并記錄所述感應(yīng)電機的所述測試相上測得的電流值。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的測量裝置，其特征在于，所述功率變換單元包括一電流型變換器； 所述感應(yīng)電機為三相感應(yīng)電機，所述控制單元還包括一電流調(diào)節(jié)器，所述轉(zhuǎn)子電阻計算單元接收并記錄所述電流調(diào)節(jié)器輸出的電流值。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的測量裝置，其特征在于，所述控制單元將輸入到所述感應(yīng)電機的所述測試相上的電壓設(shè)為其他兩相上電壓的兩倍且與其他兩相上的電壓方向相反，或者所述控制單元將輸入到所述感應(yīng)電機的所述測試相的電壓設(shè)為與其他兩相中的一相的電壓大小相等且方向相反，而其他兩相中的另一相無電壓，從而使所述感應(yīng)電機處于靜止?fàn)顟B(tài)。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的測量裝置，其特征在于，所述控制單元將輸入到所述測試相上的電流設(shè)為其他兩相電流的兩倍且與其他兩相上的電流方向相反，或者所述控制單元將輸入到所述感應(yīng)電機的所述測試相的電流設(shè)為與其他兩相中的一相的電流大小相等且方向相反，而其他兩相中的另一相無電流，從而使所述感應(yīng)電機處于靜止?fàn)顟B(tài)。
【文檔編號】G01R27/14GK103869172SQ201210529513
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月10日
【發(fā)明者】高志光, 陸城 申請人:臺達(dá)電子企業(yè)管理（上海）有限公司