本發(fā)明涉及永磁型無刷直流技術領域，具體為一種永磁無刷直流電機電樞繞組電阻阻值的估算方法。
背景技術：
永磁型無刷直流電機的轉子為永磁體，轉子中的損耗不可控，電機內部損耗主要產(chǎn)生在定子繞組內，要想降低電機整體損耗，要提高電機的工作效率，主要方法是減少定子繞組內的銅耗。永磁電機的結構特點決定了精確地估算出電樞繞組的損耗，對電機結構的優(yōu)化設計和工作效率的提升具有很實際的意義。
定子繞組的銅耗主要是由電阻發(fā)熱表現(xiàn)出來。在通入穩(wěn)定直流電流情況下，繞組阻值主要是與繞組導線的電阻率、線徑以及長度相關。繞組的材料確定了電阻率，因此，只要準確地獲得繞組線徑以及長度參數(shù)，就可以準確地估算定子繞組在直流電流下的阻值，準確地求得電機損耗。
考慮到繞組在永磁體的作用下會有交變電流的存在。尤其當電機高速運行下，交流損耗將會占繞組損耗比較大的比重。在這種情況下，繞組損耗不能只考慮直流電流的損耗，還應將交流損耗等效為電阻計算在內。
《定子電阻在線辨識方法及裝置》(授權公告日2015.09.16、專利號CN 102611383 B)中提出了一種穩(wěn)態(tài)下根據(jù)在線檢測到的電流、電壓信號，經(jīng)過坐標變換和求解定子電阻，該方法檢測變量多，計算量大，并且調試過程復雜。
相較于繞組在直流下測算出的電阻阻值，考慮交流損耗即電阻阻值計算中加入交流分量會使結果更加貼近實際效果，也能更好地反映出定子繞組在電機運行下的銅耗。定子繞組實際的電阻阻值不但應該考慮直流下電阻阻值，還應考慮到繞組線徑、繞組電流、電機轉速等因素對其交流阻值的影響。換句話說，運行下電機的銅耗不僅包括電樞電流在電阻上發(fā)熱，還應考慮轉子磁場對定子側繞組產(chǎn)生交流作用的效果。經(jīng)過這種方法可以更加準確地求解出定子側電樞繞組的損耗值。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種磁無刷直流電機電樞繞組電阻阻值的估算方法，以解決上述背景技術中提出的問題。所述磁無刷直流電機電樞繞組電阻阻值的估算方法具有準確地還原電樞繞組的實際運行狀態(tài)，比較精準的計算出繞組阻值，進而可以準確估算出定子的銅耗，對于進行電機設計和測設都有很重要的價值。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種永磁無刷直流電機電樞繞組電阻阻值的估算方法，包括以下步驟：
S1.控制器依據(jù)電機運行狀態(tài)信息確定電樞繞組電磁狀態(tài)，經(jīng)過查表獲得電樞當前狀態(tài)下直流電阻阻值以及包含交流電阻作用等效后的電阻值，控制可控電阻輸出該估算阻值；
S2.對不同運行條件下的電機進行有限元仿真；
S3.處理仿真數(shù)據(jù)獲得直流電阻以及等效交流電阻阻值；
S4.控制器檢測電機運行參數(shù)并判斷當前運行狀態(tài)，據(jù)此查詢交流電阻與之對應的阻值，向可控電阻發(fā)出阻值控制指令；
S5.可控電阻根據(jù)阻值控制指令調節(jié)輸出電阻實現(xiàn)對阻值的計算輸出。
優(yōu)選的，所述電阻阻值為當前狀態(tài)下直流電阻阻值和當前運行狀態(tài)下交流損耗等效處理后的電阻阻值之和。
優(yōu)選的，所述步驟S2中的有限元仿真計算出交流損耗，獲得電樞電流和電機電頻率對交流損耗的影響效果。
優(yōu)選的，所述步驟S4中的電機運行參數(shù)包括：電機轉速和電樞電流幅值。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明定子繞組內存在的集膚效應和鄰近效應，使得繞組電阻的阻值與精致測算的阻值不一致的情況，給定阻值時將電機轉速和電樞電流等因素考慮在內，盡可能準確地還原電樞繞組的實際運行狀態(tài)，比較精準的計算出繞組阻值，進而可以準確估算出定子的銅耗，對于進行電機設計和測設都有很重要的價值。
附圖說明
圖1為本發(fā)明電阻求解計算基本框圖。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術方案：一種永磁無刷直流電機電樞繞組電阻阻值的估算方法，包括以下步驟：
S1.控制器依據(jù)電機運行狀態(tài)信息確定電樞繞組電磁狀態(tài)，經(jīng)過查表獲得電樞當前狀態(tài)下直流電阻阻值以及包含交流電阻作用等效后的電阻值，控制可控電阻輸出該估算阻值；
S2.對不同運行條件下的電機進行有限元仿真；
S3.處理仿真數(shù)據(jù)獲得直流電阻以及等效交流電阻阻值；
S4.控制器檢測電機運行參數(shù)并判斷當前運行狀態(tài)，據(jù)此查詢交流電阻與之對應的阻值，向可控電阻發(fā)出阻值控制指令；
S5.可控電阻根據(jù)阻值控制指令調節(jié)輸出電阻實現(xiàn)對阻值的計算輸出。
在定子繞組的導線長度、線徑、電阻率已知基礎上，可以套入電阻公式估算出繞組的直流電阻值，同時可以通過有限元分析，測算出電機在不同轉速、不同電樞電流運行狀態(tài)下與繞組交流損耗對應的交流電阻阻值，進一步處理可求得交流電阻與直流電阻的比值，將該比值與電機轉速、電樞電流對應制便于研究。
通過控制器可獲得電機當前轉速和電樞電流信息，經(jīng)過查表得到運行狀態(tài)下直流電阻阻值Ra和交流電阻與直流電阻的比值Ka，并將指令發(fā)送給可控電阻，可控電阻根據(jù)獲得指令，調節(jié)輸出電阻，控制其為直流電阻與交流電阻疊加后的阻值，即R＝(1+Ka)Ra，最終實現(xiàn)對電樞繞組電阻的近似模擬。
考慮到電機運行下，定子繞組內存在的集膚效應和鄰近效應，使得繞組電阻的阻值與精致測算的阻值不一致的情況，給定阻值時將電機轉速和電樞電流等因素考慮在內，盡可能準確地還原電樞繞組的實際運行狀態(tài)，比較精準的計算出繞組阻值，進而可以準確估算出定子的銅耗，對于進行電機設計和測設都有很重要的價值。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。