CN104158459A - 永磁同步电机的电感确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供永磁同步电机的电感确定方法及装置，能够较准确地测量出交直轴电感，提升检测精度。方法包括：获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速；在第一转速状态下，获取第一直轴电流，其中，第一直轴电流为当电机控制器控制被测电机的交轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流；获取第二转速；在第二转速状态下，获取第二直轴电流，其中，第二直轴电流为当电机控制器控制被测电机的交轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流；根据第一转速、第一直轴电流、第二转速、第二直轴电流，计算被测电机的第一直轴电感；根据第一直轴电感，计算被测电机的第一交轴电感。本发明适用于检测技术领域。

Description

永磁同步电机的电感确定方法及装置

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及永磁同步电机的电感确定方法及装置。

背景技术

永磁同步电机具有结构简单、体积小、效率高、功率因数高、转动惯量低等优点，在工农业生产中得到了广泛应用。永磁同步电机的驱动装置主要采用矢量控制或者直接转矩控制的方法对电机进行控制，电机的交直轴电感等参数对这两种控制方法的控制性能有很大影响。因此，准确地测量出电机的交直轴电感对提升电机控制性能的意义重大。

目前，用于测量永磁同步电机交直轴电感的测试方法主要有直流电桥法、电压积分法等。其中，使用直流电桥法测量交直轴电感时，需要在电机的电枢绕组中加直流电流，从而使电机转子旋转到直轴或者交轴位置。然而在实际测量中，由于受到直流电流所产生的磁场的影响，电机转子很难转到指定位置。使用电压积分法测量交直轴电感时，不仅存在与使用直流电桥法测量交直轴电感同样的问题，而且还需要瞬时断开电路开关，准确把握电压的幅值和作用时间。若电压的幅值选择的太小,则会影响检测精度；若电压的幅值选择的过大，又容易使电流超过测量装置限幅值而影响测量装置安全。若作用时间过短,则会造成采样点少,导致获取的电流信息少,最终影响检测精度；若作用时间过长，又容易使得电流过大而影响测量装置安全。

因此，上述测量永磁同步电机交直轴电感参数的方法在实施过程中存在不可控因素，容易使得测量出现误差，进而导致最终的检测精度较差。另外，永磁同步电机的电感参数与磁路饱和程度和交直轴磁路间的交叉饱和有关，随着电机饱和程度的加速，交直轴电感的电感量会下降。而上述测量永磁同步电机交直轴电感参数的方法却忽略了电机饱和程度对电感的影响，因而难以准确测得不同交轴、直轴电流对应的电感值。

因此，如何消除交直轴电感的测量过程中的不可控因素以及交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感测量的影响，进而较准确地测量出交直轴电感，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的实施例提供一种永磁同步电机的电感确定方法及装置，以至少解决交直轴电感的测量过程中由于不可控因素以及交直轴磁路间的交叉饱和所导致的检测精度差的问题，能够较准确地测量出交直轴电感，提升检测精度。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种永磁同步电机的电感确定方法，包括：

获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，所述被测电机为所述永磁同步电机，所述第一转速在预设的第一阈值范围内；

在所述第一转速状态下，获取第一直轴电流，其中，所述第一直轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流；

获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第二转速，所述第二转速在所述第一阈值范围内；

在所述第二转速状态下，获取第二直轴电流，其中，第二直轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第一电压时测得的直轴电流；

根据所述第一转速、所述第一直轴电流、所述第二转速、所述第二直轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算所述被测电机的第一直轴电感，所述第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_d1表示第一直轴电流，ω2表示第二转速，I_d2表示第二直轴电流，L_d表示第一直轴电感；

当所述电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为第一交轴电流值时，根据所述第一交轴电流值、所述被测电机的第一直轴电感、所述被测电机的永磁磁链、所述第一直轴电流、所述第二直轴电流，预先存储的扭矩，结合第二预设公式，计算所述被测电机的第一交轴电感，所述第二预设公式包括：

$T_e=N\×(\mathrm{\ψf}\×I_q+(L_d-L_q)\×I_q\×\left(\frac{I_{d1}+I_{d2}}{2}\right)),$

其中，T_e表示扭矩，N为预设极对数，I_q表示第一交轴电流值，L_q表示第一交轴电感。

第二方面，提供一种永磁同步电机的电感确定装置，包括：第一转速获取单元、第一直轴电流获取单元、第二转速获取单元、第二直轴电流获取单元、第一直轴电感计算单元、第一交轴电感计算单元；

所述第一转速获取单元，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，所述被测电机为所述永磁同步电机，所述第一转速在预设的第一阈值范围内；

所述第一直轴电流获取单元，用于在所述第一转速状态下，获取第一直轴电流，其中，所述第一直轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流；

所述第二转速获取单元，用于获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第二转速，所述第二转速在所述第一阈值范围内；

所述第二直轴电流获取单元，用于在所述第二转速状态下，获取第二直轴电流，其中，第二直轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第一电压时测得的直轴电流；

所述第一直轴电感计算单元，用于根据所述第一转速、所述第一直轴电流、所述第二转速、所述第二直轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算所述被测电机的第一直轴电感，所述第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_d1表示第一直轴电流，ω2表示第二转速，I_d2表示第二直轴电流，L_d表示第一直轴电感；

所述第一交轴电感计算单元，用于当所述电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为第一交轴电流值时，根据所述第一交轴电流值、所述被测电机的第一直轴电感、所述被测电机的永磁磁链、所述第一直轴电流、所述第二直轴电流，预先存储的扭矩，结合第二预设公式，计算所述被测电机的第一交轴电感，所述第二预设公式包括：

$T_e=N\×(\mathrm{\ψf}\×I_q+(L_d-L_q)\×I_q\×\left(\frac{I_{d1}+I_{d2}}{2}\right)),$

其中，T_e表示扭矩，N为预设极对数，I_q表示第一交轴电流值，L_q表示第一交轴电感。

本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法及装置中，通过调整线电压的大小即可调整直轴电流的大小，利用第一预设公式就可计算出被测电机在不同直轴电流下的直轴电感；根据计算得到的直轴电感，利用第二预设公式，就可计算出被测电机在不同交轴电流下的交轴电感。一方面，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法及装置在确定永磁同步电机的电感时不存在不可控因素，比如不需要如现有技术那样将电机转子旋转到直轴或者交轴位置，也不需要通过瞬时断开电路开关来准确把握电压的幅值和作用时间等。另一方面，考虑到电机的交直轴电流与交直轴磁路饱和有直接关系，而交直轴磁路饱和又会影响交直轴电感的测量，因此本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法及装置在确定直轴电感时，将交轴电流控制为0。如此一来，交轴就不会有电流通过，进一步的，交轴也就不会产生磁场，在交直轴磁路间就不会出现交叉饱和现象，从而就可消除交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感的影响。综上，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法及装置能够消除交直轴电感的测量过程中的不可控因素以及交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感测量的影响，进而能够较准确地测量出交直轴电感，提升检测精度。

第三方面，提供一种永磁同步电机的电感确定方法，包括：

获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，所述被测电机为所述永磁同步电机，所述第一转速在预设的第一阈值范围内；

在所述第一转速状态下，获取第一交轴电流，其中，所述第一交轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第一电压时测得的交轴电流；

获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第二转速，所述第二转速在所述第一阈值范围内；

在所述第二转速状态下，获取第二交轴电流，其中，第二交轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第一电压时测得的交轴电流；

根据所述第一转速、所述第一交轴电流、所述第二转速、所述第二交轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算所述被测电机的第一交轴电感，所述第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_q1表示第一交轴电流，ω2表示第二转速，I_q2表示第二交轴电流，L_q表示第一交轴电感；

当所述电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为第一直轴电流值时，根据所述第一直轴电流值、所述被测电机的第一交轴电感、所述被测电机的永磁磁链、所述第一交轴电流、所述第二交轴电流，预先存储的扭矩，结合第二预设公式，计算所述被测电机的第一直轴电感，所述第二预设公式包括：

$T_e=N\×(\mathrm{\ψf}\×\left(\frac{I_{q1}+I_{q2}}{2}\right)+(L_d-L_q)\×\left(\frac{I_{q1}+I_{q2}}{2}\right)\×I_d),$

其中，T_e表示扭矩，N为预设极对数，I_d表示第一直轴电流，L_q表示第一直轴电感。

第四方面，提供一种永磁同步电机的电感确定装置，包括：第一转速获取单元、第一交轴电流获取单元、第二转速获取单元、第二交轴电流获取单元、第一交轴电感计算单元、第一直轴电感计算单元；

所述第一转速获取单元，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，所述被测电机为所述永磁同步电机，所述第一转速在预设的第一阈值范围内；

所述第一交轴电流获取单元，用于在所述第一转速状态下，获取第一交轴电流，其中，所述第一交轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第一电压时测得的交轴电流；

所述第二转速获取单元，用于获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第二转速，所述第二转速在所述第一阈值范围内；

所述第二交轴电流获取单元，用于在所述第二转速状态下，获取第二交轴电流，其中，第二交轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第一电压时测得的交轴电流；

所述第一交轴电感计算单元，用于根据所述第一转速、所述第一交轴电流、所述第二转速、所述第二交轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算所述被测电机的第一交轴电感，所述第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_q1表示第一交轴电流，ω2表示第二转速，I_q2表示第二交轴电流，L_q表示第一交轴电感；

所述第一直轴电感计算单元，用于当所述电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为第一直轴电流值时，根据所述第一直轴电流值、所述被测电机的第一交轴电感、所述被测电机的永磁磁链、所述第一交轴电流、所述第二交轴电流，预先存储的扭矩，结合第二预设公式，计算所述被测电机的第一直轴电感，所述第二预设公式包括：

$T_e=N\×(\mathrm{\ψf}\×\left(\frac{I_{q1}+I_{q2}}{2}\right)+(L_d-L_q)\×\left(\frac{I_{q1}+I_{q2}}{2}\right)\×I_d),$

其中，T_e表示扭矩，N为预设极对数，I_d表示第一直轴电流，L_q表示第一直轴电感。

本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法及装置中，通过调整线电压的大小即可调整交轴电流的大小，利用第一预设就可计算出不同交轴电流下的交轴电感；根据计算得到的交轴电感，利用第二预设公式，就可计算出被测电机在不同直轴电流下的直轴电感。一方面，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法及装置在确定永磁同步电机的电感时不存在不可控因素，比如不需要如现有技术那样将电机转子旋转到直轴或者交轴位置，也不需要通过瞬时断开电路开关来准确把握电压的幅值和作用时间等。另一方面，考虑到电机的交直轴电流与交直轴磁路饱和有直接关系，而交直轴磁路饱和又会影响交直轴电感的测量，因此本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法及装置在确定交轴电感时，将直轴电流量控制为0。如此一来，直轴就不会有电流通过，进一步的，直轴也就不会产生磁场，在交直轴磁路间就不会出现交叉饱和现象，从而就可消除交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感的影响。综上，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法及装置能够消除交直轴电感的测量过程中的不可控因素以及交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感测量的影响，进而能够较准确地测量出交直轴电感，提升检测精度。

第五方面，提供一种永磁同步电机的电感确定方法，包括：

获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，所述被测电机为所述永磁同步电机，所述第一转速在预设的第一阈值范围内；

在所述第一转速状态下，获取第一直轴电流，其中，所述第一直轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流；

获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第二转速，所述第二转速在所述第一阈值范围内；

在所述第二转速状态下，获取第二直轴电流，其中，第二直轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第一电压时测得的直轴电流；

根据所述第一转速、所述第一直轴电流、所述第二转速、所述第二直轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算所述被测电机的第一直轴电感，所述第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_d1表示第一直轴电流，ω2表示第二转速，I_d2表示第二直轴电流，L_d表示第一直轴电感；

获取所述电机测功机控制被测电机运行的第三转速，所述第三转速在所述第一阈值范围内；

在所述第三转速状态下，获取第一交轴电流，其中，所述第一交轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第二电压时测得的交轴电流；

获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第四转速，所述第四转速在所述第一阈值范围内；

在所述第四转速状态下，获取第二交轴电流，其中，第二交轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第二电压时测得的交轴电流；

根据所述第三转速、所述第一交轴电流、所述第四转速、所述第二交轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第二预设公式，计算所述被测电机的第一交轴电感，所述第二预设公式包括：

$\mathrm{\ω}3\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q1})}^2}=\mathrm{\ω}4\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω3表示第三转速，I_q1表示第一交轴电流，ω4表示第四转速，I_q2表示第二交轴电流，L_q表示第一交轴电感。

第六方面，提供一种永磁同步电机的电感确定装置，包括：第一转速获取单元、第一直轴电流获取单元、第二转速获取单元、第二直轴电流获取单元、第一直轴电感计算单元、第三转速获取单元、第一交轴电流获取单元、第四转速获取单元、第二交轴电流获取单元、第一交轴电感计算单元；

所述第一转速获取单元，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，所述被测电机为所述永磁同步电机，所述第一转速在预设的第一阈值范围内；

所述第一直轴电流获取单元，用于在所述第一转速状态下，获取第一直轴电流，其中，所述第一直轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流；

所述第二转速获取单元，用于获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第二转速，所述第二转速在所述第一阈值范围内；

所述第二直轴电流获取单元，用于在所述第二转速状态下，获取第二直轴电流，其中，第二直轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第一电压时测得的直轴电流；

所述第一直轴电感计算单元，用于根据所述第一转速、所述第一直轴电流、所述第二转速、所述第二直轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算所述被测电机的第一直轴电感，所述第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_q1表示第一交轴电流，ω2表示第二转速，I_q2表示第二交轴电流，L_q表示第一交轴电感；

所述第三转速获取单元，用于获取所述电机测功机控制被测电机运行的第三转速，所述第三转速在所述第一阈值范围内；

所述第一交轴电流获取单元，用于在所述第三转速状态下，获取第一交轴电流，其中，所述第一交轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第二电压时测得的交轴电流；

所述第四转速获取单元，用于获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第四转速，所述第四转速在所述第一阈值范围内；

所述第二交轴电流获取单元，用于在所述第四转速状态下，获取第二交轴电流，其中，第二交轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第二电压时测得的交轴电流；

所述第一交轴电感计算单元，用于根据所述第三转速、所述第一交轴电流、所述第四转速、所述第二交轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第二预设公式，计算所述被测电机的第一交轴电感，所述第二预设公式包括：

$\mathrm{\ω}3\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q1})}^2}=\mathrm{\ω}4\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω3表示第三转速，I_q1表示第一交轴电流，ω4表示第四转速，I_q2表示第二交轴电流，L_q表示第一交轴电感。

本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法及装置中，通过调整线电压的大小即可调整直轴电流的大小，利用第一预设就可计算出不同直轴电流下的直轴电感；类似的，通过调整线电压的大小可以调整交轴电流的大小，利用第二预设公式就可计算出不同交轴电流下的交轴电感。一方面，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法及装置在确定永磁同步电机的电感时不存在不可控因素，比如不需要如现有技术那样将电机转子旋转到直轴或者交轴位置，也不需要通过瞬时断开电路开关来准确把握电压的幅值和作用时间等。另一方面，考虑到电机的交直轴电流与交直轴磁路饱和有直接关系，而交直轴磁路饱和又会影响交直轴电感的测量，因此本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法及装置在确定直轴电感时，将交轴电流控制为0，这样，交轴就不会有电流通过，进一步的，交轴也就不会产生磁场；类似的，在确定交轴电感时，将直轴电流控制为0，这样，交轴就不会有电流通过，进一步的，交轴也就不会产生磁场。如此一来，在交直轴磁路间就不会出现交叉饱和现象，从而就可消除交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感的影响。综上，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法及装置能够消除交直轴电感的测量过程中的不可控因素以及交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感测量的影响，进而能够较准确地测量出交直轴电感，提升检测精度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种永磁同步电机的电感确定方法的流程示意图一；

图2为本发明实施例提供的一种永磁同步电机的电感确定方法的流程示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种永磁同步电机的电感确定方法的流程示意图三；

图4为本发明实施例提供的一种永磁同步电机的电感确定装置的结构示意图一；

图5为本发明实施例提供的一种永磁同步电机的电感确定装置的结构示意图二；

图6为本发明实施例提供的一种永磁同步电机的电感确定装置的结构示意图三。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并对不对数量和执行次序进行限定。

实施例一、

本发明实施例提供一种永磁同步电机的电感确定方法，具体如图1所示，包括：

S101、永磁同步电机的电感确定装置获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，被测电机为永磁同步电机，第一转速在预设的第一阈值范围内。

需要说明的是，在本发明实施例中，第一阈值范围的左端点应设置的较高，原因如下：

根据如公式(1)和公式(2)所示的永磁同步电机的电压方程，当被测电机转速ω尽量高时，公式(1)和公式(2)中的最后一项才远大于其它两项，进而才可以忽略其它两项，得到公式(3)和公式(4)。

$U_d=R_s\×I_d-I_d\×\frac{d{L}_d}{\mathrm{dt}}-\mathrm{\ω}\×L_q\×I_q$    公式(1)

$U_q=R_s\×I_q-I_q\×\frac{d{L}_q}{\mathrm{dt}}+\mathrm{\ω}\×(L_d\×I_d+\mathrm{\ψf})$    公式(2)

其中，U_d表示直轴电压，U_q表示交轴电压，R_s表示电机定子电阻，I_d表示直轴电流，I_q表示交轴电流，L_q表示直轴电感，L_d表示交轴电感，ω表示电机转速，ψf表示永磁磁链。

U_d＝-ω×L_q×I_q   公式(3)

U_q＝ω×(L_d×I_d+ψf)   公式(4)

而为了保证被测电机的正常运行，被测电机的转速应不大于预设的被测电机的基速，即第一阈值范围的右端点应不大于预设的被测电机的基速。

优选的，在本发明实施例中，第一阈值范围具体可以为：a≤ω≤b，其中，ω表示转速，b为被测电机的基速，a＝b-500转/分。

当然，第一阈值范围还可能是其它，上述仅是示例性的给出一种优选的方案，本发明实施例对此不作具体限定。

S102、在第一转速状态下，永磁同步电机的电感确定装置获取第一直轴电流，其中，第一直轴电流为当电机控制器控制被测电机的交轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流。

本领域普通技术人员容易理解，电机的交直轴电流与交直轴磁路饱和有直接关系，而交直轴磁路饱和又会影响交直轴电感的测量。在本发明实施例中，将被测电机的交轴电流控制为0后，交轴就不会有电流通过，进一步的，交轴也就不会产生磁场，交直轴磁路间也就不存在交叉饱和现象，因而就可消除交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感测量的影响。

S103、永磁同步电机的电感确定装置获取电机测功机控制被测电机运行的第二转速，第二转速在第一阈值范围内。

S104、在第二转速状态下，永磁同步电机的电感确定装置获取第二直轴电流，其中，第二直轴电流为当电机控制器控制被测电机的交轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流。

需要说明的是，在本发明实施例中，由于第一直轴电流、第二直轴电流均是当电机控制器控制被测电机的交轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流，因此第一直轴电流与第二直轴电流非常接近，进而此时可以认为在第一直轴电流下的第一直轴电感与第二直轴电流下的第二直轴电感是相等的。

S105、永磁同步电机的电感确定装置根据第一转速、第一直轴电流、第二转速、第二直轴电流，预先存储的被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算被测电机的第一直轴电感。

第一预设公式如公式(5)所示：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d2})}^2}$    公式(5)

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_d1表示第一直轴电流，ω2表示第二转速，I_d2表示第二直轴电流，L_d表示第一直轴电感。

需要说明的是，在本发明实施例的步骤S102及步骤S104中，当被测电机的交轴电流为0时，根据如公式(6)所示的合成电压公式以及上述公式(3)和公式(4)，可以得到公式(7)和公式(8)：

U_s ²＝U_d ²+U_q ²   公式(6)

$U_{s1}=\mathrm{\ω}1\×\sqrt{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d1}{)}^2}$    公式(7)

$U_{s2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d2}{)}^2}$    公式(8)

其中，U_s表示合成电压，U_s1表示第一直轴电流下的合成电压，U_s2表示第二直轴电流下的合成电压。

同时，由于被测电机在第一转速状态下的第一直轴电流与被测电机在第二转速状态下的第二直轴电流均是在被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流，所以被测电机在第一转速状态下的线电压和被测电机在第二转速状态下的线电压相等。因此，根据如公式(9)所示的合成电压与相电压的关系，以及如公式(10)所示的线电压与相电压的关系，可知被测电机在第一转速状态下的第一直轴电流下的合成电压与被测电机在第二转速状态下的第二直轴电流下的合成电压相等，如公式(11)所示。

$U_s=\sqrt{\frac{2}{3}}(U_a+U_b+U_c)$    公式(9)

$U_t=\sqrt{3}{U}_a=\sqrt{3}{U}_b=\sqrt{3}{U}_c$    公式(10)

U_s1＝U_s2   公式(11)

综上，根据公式(7)、公式(8)以及公式(11)，即可得到公式(5)。

S106、当电机控制器控制被测电机的交轴电流为第一交轴电流值时，永磁同步电机的电感确定装置根据第一交轴电流值、被测电机的第一直轴电感、被测电机的永磁磁链、第一直轴电流、第二直轴电流，预先存储的扭矩，结合第二预设公式，计算被测电机的第一交轴电感。

第二预设公式如公式(12)所示：

$T_e=N\×(\mathrm{\ψf}\×I_q+(L_d-L_q)\×I_q\×\left(\frac{I_{d1}+I_{d2}}{2}\right))$    公式(12)

其中，T_e表示扭矩，N为预设极对数，I_q表示第一交轴电流值，L_q表示第一交轴电感。

本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法中，通过调整线电压的大小即可调整直轴电流的大小，利用公式(5)就可计算出被测电机在不同直轴电流下的直轴电感；根据计算得到的直轴电感，利用公式(12)，就可计算出被测电机在不同交轴电流下的交轴电感。一方面，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法在实施过程中不存在不可控因素，比如不需要如现有技术那样将电机转子旋转到直轴或者交轴位置，也不需要通过瞬时断开电路开关来准确把握电压的幅值和作用时间等。另一方面，考虑到电机的交直轴电流与交直轴磁路饱和有直接关系，而交直轴磁路饱和又会影响交直轴电感的测量，因此本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法在确定直轴电感时，将交轴电流控制为0。如此一来，交轴就不会有电流通过，进一步的，交轴也就不会产生磁场，在交直轴磁路间就不会出现交叉饱和现象，从而就可消除交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感的影响。综上，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法能够消除交直轴电感的测量过程中的不可控因素以及交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感测量的影响，进而能够较准确地测量出交直轴电感，提升检测精度。

实施例二、

本发明实施例提供一种永磁同步电机的电感确定方法，具体如图2所示，包括：

S201、永磁同步电机的电感确定装置获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，被测电机为永磁同步电机，第一转速在预设的第一阈值范围内。

需要说明的是，在本发明实施例中，第一阈值范围的左端点应设置的较高，具体原因可参考实施例一的描述，本发明实施例对此不再赘述。

而为了保证被测电机的正常运行，被测电机的转速应不大于预设的被测电机的基速，即第一阈值范围的右端点应不大于预设的被测电机的基速。

优选的，在本发明实施例中，第一阈值范围具体可以为：a≤ω≤b，其中，ω表示转速，b为被测电机的基速，a＝b-500转/分。

当然，第一阈值范围还可能是其它，上述仅是示例性的给出一种优选的方案，本发明实施例对此不作具体限定。

S202、在第一转速状态下，永磁同步电机的电感确定装置获取第一交轴电流，其中，第一交轴电流为当电机控制器控制被测电机的直轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的交轴电流。

本领域普通技术人员容易理解，电机的交直轴电流与交直轴磁路饱和有直接关系，而交直轴磁路饱和又会影响交直轴电感的测量。在本发明实施例中，将被测电机的直轴电流控制为0后，直轴就不会有电流通过，进一步的，直轴也就不会产生磁场，交直轴磁路间也就不存在交叉饱和现象，因而就可消除交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感测量的影响。

S203、永磁同步电机的电感确定装置获取电机测功机控制被测电机运行的第二转速，第二转速在第一阈值范围内。

S204、在第二转速状态下，永磁同步电机的电感确定装置获取第二交轴电流，其中，第二交轴电流为当电机控制器控制被测电机的直轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的交轴电流。

需要说明的是，在本发明实施例中，由于第一交轴电流、第二交轴电流均是当电机控制器控制被测电机的直轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的交轴电流，因此第一交轴电流与第二交轴电流非常接近，进而此时可以认为在第一交轴电流下的第一交轴电感与第二交轴电流下的第二交轴电感是相等的。

S205、永磁同步电机的电感确定装置根据第一转速、第一交轴电流、第二转速、第二交轴电流，预先存储的被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算被测电机的第一交轴电感。

第一预设公式如公式(13)所示：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q2})}^2}$    公式(13)

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_q1表示第一交轴电流，ω2表示第二转速，I_q2表示第二交轴电流，L_q表示第一交轴电感。

需要说明的是，在本发明实施例的步骤S202及步骤S204中，当被测电机的直轴电流为0时，根据公式(6)以及公式(3)和公式(4)，可以得到公式(14)和公式(15)：

$U_{s1}^{,}=\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{\left(\mathrm{\ψf}\right)}^2+{(L_q\×I_{q1})}^2}$    公式(14)

$U_{s2}^{,}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{\left(\mathrm{\ψf}\right)}^2+{(L_q\×I_{q2})}^2}$    公式(15)

其中，表示第一交轴电流下的合成电压，表示第二交轴电流下的合成电压。

同时，由于被测电机在第一转速状态下的第一交轴电流与被测电机在第二转速状态下的第二交轴电流均是在被测电机的线电压为第一电压时测得的交轴电流，所以被测电机在第一转速状态下的线电压与被测电机在第二转速状态下的线电压相等。因此，根据公式(9)和公式(10)，可知被测电机在第一转速状态下的第一交轴电流下的合成电压与被测电机在第二转速状态下的第二交轴电流下的合成电压相等，如公式(16)所示。

$U_{s1}^{,}=U_{s2}^{,}$    公式(16)

综上，根据公式(14)、公式(15)以及公式(16)，即可得到公式(13)。

S206、当电机控制器控制被测电机的直轴电流为第一直轴电流值时，永磁同步电机的电感确定装置根据第一直轴电流值、被测电机的第一交轴电感、被测电机的永磁磁链、第一交轴电流、第二交轴电流，预先存储的扭矩，结合第二预设公式，计算被测电机的第一直轴电感。

第二预设公式如公式(17)所示：

$T_e=N\×(\mathrm{\ψf}\×\left(\frac{I_{q1}+I_{q2}}{2}\right)+(L_d-L_q)\×\left(\frac{I_{q1}+I_{q2}}{2}\right)\×I_d)$    公式(17)

其中，T_e表示扭矩，N为预设极对数，I_d表示第一直轴电流，L_q表示第一直轴电感。

本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法中，通过调整线电压的大小即可调整交轴电流的大小，利用公式(13)就可计算出不同交轴电流下的交轴电感；根据计算得到的交轴电感，利用公式(17)，就可计算出被测电机在不同直轴电流下的直轴电感。一方面，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法在实施过程中不存在不可控因素，比如不需要如现有技术那样将电机转子旋转到直轴或者交轴位置，也不需要通过瞬时断开电路开关来准确把握电压的幅值和作用时间等。另一方面，考虑到电机的交直轴电流与交直轴磁路饱和有直接关系，而交直轴磁路饱和又会影响交直轴电感的测量，因此本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法在确定交轴电感时，将直轴电流量控制为0。如此一来，直轴就不会有电流通过，进一步的，直轴也就不会产生磁场，在交直轴磁路间就不会出现交叉饱和现象，从而就可消除交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感的影响。综上，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法能够消除交直轴电感的测量过程中的不可控因素以及交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感测量的影响，进而能够较准确地测量出交直轴电感，提升检测精度。

实施例三、

本发明实施例提供一种永磁同步电机的电感确定方法，具体如图3所示，包括：

S301、永磁同步电机的电感确定装置获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，被测电机为永磁同步电机，第一转速在预设的第一阈值范围内。

需要说明的是，在本发明实施例中，第一阈值范围的左端点应设置的较高，具体原因可参考实施例一的描述，本发明实施例对此不再赘述。

而为了保证被测电机的正常运行，被测电机的转速应不大于预设的被测电机的基速，即第一阈值范围的右端点应不大于预设的被测电机的基速。

优选的，在本发明实施例中，第一阈值范围具体可以为：a≤ω≤b，其中，ω表示转速，b为被测电机的基速，a＝b-500转/分。

当然，第一阈值范围还可能是其它，上述仅是示例性的给出一种优选的方案，本发明实施例对此不作具体限定。

S302、在第一转速状态下，永磁同步电机的电感确定装置获取第一直轴电流，其中，第一直轴电流为当电机控制器控制被测电机的交轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流。

本领域普通技术人员容易理解，电机的交直轴电流与交直轴磁路饱和有直接关系，而交直轴磁路饱和又会影响交直轴电感的测量。在本发明实施例中，在确定直轴电感时，将被测电机的交轴电流控制为0，则交轴就不会有电流通过，进一步的，交轴也就不会产生磁场，交直轴磁路间也就不存在交叉饱和现象，因而就可消除交直轴磁路间的交叉饱和对直轴电感测量的影响。

S303、永磁同步电机的电感确定装置获取电机测功机控制被测电机运行的第二转速，第二转速在第一阈值范围内。

S304、在第二转速状态下，永磁同步电机的电感确定装置获取第二直轴电流，其中，第二直轴电流为当电机控制器控制被测电机的交轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流。

S305、永磁同步电机的电感确定装置根据第一转速、第一直轴电流、第二转速、第二直轴电流，预先存储的被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算被测电机的第一直轴电感。

第一预设公式如公式(5)所示。

需要说明的是，此处第一预设公式的推导过程可参考实施例一中公式(5)的推导过程，本发明实施例对此不再赘述。

S306、永磁同步电机的电感确定装置获取电机测功机控制被测电机运行的第三转速，第三转速在第一阈值范围内。

S307、在第三转速状态下，永磁同步电机的电感确定装置获取第一交轴电流，其中，第一交轴电流为当电机控制器控制被测电机的直轴电流为0时，被测电机的线电压为第二电压时测得的交轴电流。

S308、永磁同步电机的电感确定装置获取电机测功机控制被测电机运行的第四转速，第四转速在第一阈值范围内。

S309、在第四转速状态下，永磁同步电机的电感确定装置获取第二交轴电流，其中，第二交轴电流为当电机控制器控制被测电机的直轴电流为0时，被测电机的线电压为第二电压时测得的交轴电流。

本领域普通技术人员容易理解，电机的交直轴电流与交直轴磁路饱和有直接关系，而交直轴磁路饱和又会影响交直轴电感的测量。在本发明实施例中，在确定对交轴电感进行测量时，将被测电机的直轴电流控制为0，就能避免交直轴磁路间出现交叉饱和现象，则直轴就不会有电流通过，进一步的，直轴也就不会产生磁场，交直轴磁路间也就不存在交叉饱和现象，因从而就可消除交直轴磁路间的交叉饱和对交轴电感测量的影响。

S310、永磁同步电机的电感确定装置根据第三转速、第一交轴电流、第四转速、第二交轴电流，预先存储的被测电机的永磁磁链，结合第二预设公式，计算被测电机的第一交轴电感。

第二预设公式如公式(13)所示。

需要说明的是，此处第二预设公式的推导过程可参考实施例二中公式(13)的推导过程，本发明实施例对此不再赘述。

需要说明的是，在本发明实施例中，可以先测量直轴电感，再测量交轴电感；也可以先测量交轴电感，再测量直轴电感；还可以同时测量交轴电感和直轴电感，本发明实施例对此不作具体限定。

本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法中，通过调整线电压的大小即可调整直轴电流的大小，利用公式(5)就可计算出不同直轴电流下的直轴电感；类似的，通过调整线电压的大小可以调整交轴电流的大小，利用公式(13)就可计算出不同交轴电流下的交轴电感。一方面，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法在实施过程中不存在不可控因素，比如不需要如现有技术那样将电机转子旋转到直轴或者交轴位置，也不需要通过瞬时断开电路开关来准确把握电压的幅值和作用时间等。另一方面，考虑到电机的交直轴电流与交直轴磁路饱和有直接关系，而交直轴磁路饱和又会影响交直轴电感的测量，因此本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法在确定直轴电感时，将交轴电流控制为0。这样，交轴就不会有电流通过，进一步的，交轴也就不会产生磁场；类似的，在确定交轴电感时，将直轴电流控制为0。这样，交轴就不会有电流通过，进一步的，交轴也就不会产生磁场。如此一来，在交直轴磁路间就不会出现交叉饱和现象，从而就可消除交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感的影响。综上，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定方法能够消除交直轴电感的测量过程中的不可控因素以及交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感测量的影响，进而能够较准确地测量出交直轴电感，提升检测精度。

实施例四、

本发明实施例提供一种永磁同步电机的电感确定装置40，具体如图4所示，包括：第一转速获取单元401、第一直轴电流获取单元402、第二转速获取单元403、第二直轴电流获取单元404、第一直轴电感计算单元405、第一交轴电感计算单元406。

其中，第一转速获取单元401，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，被测电机为永磁同步电机，第一转速在预设的第一阈值范围内。

第一直轴电流获取单元402，用于在第一转速状态下，获取第一直轴电流，其中，第一直轴电流为当电机控制器控制被测电机的交轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流。

第二转速获取单元403，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第二转速，第二转速在第一阈值范围内。

第二直轴电流获取单元404，用于在第二转速状态下，获取第二直轴电流，其中，第二直轴电流为当电机控制器控制被测电机的交轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流。

第一直轴电感计算单元405，用于根据第一转速、第一直轴电流、第二转速、第二直轴电流，预先存储的被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算被测电机的第一直轴电感。

第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d2})}^2}$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_d1表示第一直轴电流，ω2表示第二转速，I_d2表示第二直轴电流，L_d表示第一直轴电感。

第一交轴电感计算单元406，用于当电机控制器控制被测电机的交轴电流为第一交轴电流值时，根据第一交轴电流值、被测电机的第一直轴电感、被测电机的永磁磁链、第一直轴电流、第二直轴电流，预先存储的扭矩，结合第二预设公式，计算被测电机的第一交轴电感。

第二预设公式包括：

$T_e=N\×(\mathrm{\ψf}\×I_q+(L_d-L_q)\×I_q\×\left(\frac{I_{d1}+I_{d2}}{2}\right))$

其中，T_e表示扭矩，N为预设极对数，I_q表示第一交轴电流值，L_q表示第一交轴电感。

优选的，在本发明实施例中，第一阈值范围具体可以为：a≤ω≤b其中，ω表示转速，b为被测电机的基速，a＝b-500转/分。

具体的，通过永磁同步电机的电感确定装置40确定永磁同步电机的电感的方法可参考实施例一的描述，本发明实施例在此不再赘述。

本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定装置中，第一直轴电感计算单元可以根据第一转速、第一直轴电流、第二转速、第二直轴电流以及预先存储的被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算被测电机在不同直轴电流下的直轴电感；第一交轴电感计算单元可以根据计算得到的直轴电感、第一交轴电流值、被测电机的永磁磁链、第一直轴电流、第二直轴电流，预先存储的扭矩，结合第二预设公式，计算出被测电机在不同交轴电流下的交轴电感。一方面，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定装置在确定永磁同步电机的电感时不存在不可控因素，比如不需要如现有技术那样将电机转子旋转到直轴或者交轴位置，也不需要通过瞬时断开电路开关来准确把握电压的幅值和作用时间等。另一方面，考虑到电机的交直轴电流与交直轴磁路饱和有直接关系，而交直轴磁路饱和又会影响交直轴电感的测量，因此本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定装置在确定直轴电感时，将交轴电流控制为0。如此一来，交轴就不会有电流通过，进一步的，交轴也就不会产生磁场，在交直轴磁路间就不会出现交叉饱和现象，从而就可消除交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感的影响。综上，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定装置能够消除交直轴电感的测量过程中的不可控因素以及交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感测量的影响，进而能够较准确地测量出交直轴电感，提升检测精度。

实施例五、

本发明实施例提供一种永磁同步电机的电感确定装置50，具体如图5所示，包括：第一转速获取单元501、第一交轴电流获取单元502、第二转速获取单元503、第二交轴电流获取单元504、第一交轴电感计算单元505、第一直轴电感计算单元506。

其中，第一转速获取单元501，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，被测电机为永磁同步电机，第一转速在预设的第一阈值范围内。

第一交轴电流获取单元502，用于在第一转速状态下，获取第一交轴电流，其中，第一交轴电流为当电机控制器控制被测电机的直轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的交轴电流。

第二转速获取单元503，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第二转速，第二转速在第一阈值范围内。

第二交轴电流获取单元504，用于在第二转速状态下，获取第二交轴电流，其中，第二交轴电流为当电机控制器控制被测电机的直轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的交轴电流。

第一交轴电感计算单元505，用于根据第一转速、第一交轴电流、第二转速、第二交轴电流，预先存储的被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算被测电机的第一交轴电感。

第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q2})}^2}$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_q1表示第一交轴电流，ω2表示第二转速，I_q2表示第二交轴电流，L_q表示第一交轴电感。

第一直轴电感计算单元506，用于当电机控制器控制被测电机的直轴电流为第一直轴电流值时，根据第一直轴电流值、被测电机的第一交轴电感、被测电机的永磁磁链、第一交轴电流、第二交轴电流，预先存储的扭矩，结合第二预设公式，计算被测电机的第一直轴电感。

第二预设公式包括：

$T_e=N\×(\mathrm{\ψf}\×\left(\frac{I_{q1}+I_{q2}}{2}\right)+(L_d-L_q)\×\left(\frac{I_{q1}+I_{q2}}{2}\right)\×I_d)$

其中，T_e表示扭矩，N为预设极对数，I_d表示第一直轴电流，L_q表示第一直轴电感。

具体的，通过永磁同步电机的电感确定装置50确定永磁同步电机的电感的方法可参考实施例二的描述，本发明实施例在此不再赘述。

本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定装置中，第一交轴电感计算单元可以根据第一转速、第一交轴电流、第二转速、第二交轴电流以及预先存储的被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，就可计算出不同交轴电流下的交轴电感；第一直轴电感计算单元可以根据计算得到的交轴电感，第一直轴电流值、被测电机的永磁磁链、第一交轴电流、第二交轴电流以及预先存储的扭矩，结合第二预设公式利用第二预设公式，就可计算出被测电机在不同直轴电流下的直轴电感。一方面，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定装置在确定永磁同步电机的电感时不存在不可控因素，比如不需要如现有技术那样将电机转子旋转到直轴或者交轴位置，也不需要通过瞬时断开电路开关来准确把握电压的幅值和作用时间等。另一方面，考虑到电机的交直轴电流与交直轴磁路饱和有直接关系，而交直轴磁路饱和又会影响交直轴电感的测量，因此本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定装置在确定交轴电感时，将直轴电流量控制为0。如此一来，直轴就不会有电流通过，进一步的，直轴也就不会产生磁场，在交直轴磁路间就不会出现交叉饱和现象，从而就可消除交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感的影响。综上，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定装置能够消除交直轴电感的测量过程中的不可控因素以及交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感测量的影响，进而能够较准确地测量出交直轴电感，提升检测精度。

实施例六、

本发明实施例提供一种永磁同步电机的电感确定装置60，具体如图6所示，包括：第一转速获取单元601、第一直轴电流获取单元602、第二转速获取单元603、第二直轴电流获取单元604、第一直轴电感计算单元605、第三转速获取单元606、第一交轴电流获取单元607、第四转速获取单元608、第二交轴电流获取单元609、第一交轴电感计算单元610。

其中，第一转速获取单元601，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，被测电机为永磁同步电机，第一转速在预设的第一阈值范围内。

第一直轴电流获取单元602，用于在第一转速状态下，获取第一直轴电流，其中，第一直轴电流为当电机控制器控制被测电机的交轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流。

第二转速获取单元603，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第二转速，第二转速在第一阈值范围内。

第二直轴电流获取单元604，用于在第二转速状态下，获取第二直轴电流，其中，第二直轴电流为当电机控制器控制被测电机的交轴电流为0时，被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流。

第一直轴电感计算单元605，用于根据第一转速、第一直轴电流、第二转速、第二直轴电流，预先存储的被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算被测电机的第一直轴电感。

第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d2})}^2}$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_d1表示第一直轴电流，ω2表示第二转速，I_d2表示第二直轴电流，L_d表示第一直轴电感。

第三转速获取单元606，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第三转速，第三转速在第一阈值范围内。

第一交轴电流获取单元607，用于在第三转速状态下，获取第一交轴电流，其中，第一交轴电流为当电机控制器控制被测电机的直轴电流为0时，被测电机的线电压为第二电压时测得的交轴电流。

第四转速获取单元608，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第四转速，第四转速在第一阈值范围内。

第二交轴电流获取单元609，用于在第四转速状态下，获取第二交轴电流，其中，第二交轴电流为当电机控制器控制被测电机的直轴电流为0时，被测电机的线电压为第二电压时测得的交轴电流。

第一交轴电感计算单元610，用于根据第三转速、第一交轴电流、第四转速、第二交轴电流，预先存储的被测电机的永磁磁链，结合第二预设公式，计算被测电机的第一交轴电感，第二预设公式包括：

$\mathrm{\ω}3\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q1})}^2}=\mathrm{\ω}4\×\sqrt{{\mathrm{\ψf}}^2+{(L_q\×I_{q2})}^2}$

其中，ψf表示永磁磁链，ω3表示第三转速，I_q1表示第一交轴电流，ω4表示第四转速，I_q2表示第二交轴电流，L_q表示第一交轴电感。

具体的，通过永磁同步电机的电感确定装置60确定永磁同步电机的电感的方法可参考实施例三的描述，本发明实施例在此不再赘述。

本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定装置中，第一直轴电感计算单元可以根据第一转速、第一直轴电流、第二转速、第二直轴电流以及预先存储的被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算被测电机在不同直轴电流下的直轴电感；第一交轴电感计算单元可以根据第三转速、第一交轴电流、第四转速、第二交轴电流，预先存储的被测电机的永磁磁链，结合第二预设公式，计算出不同交轴电流下的交轴电感。一方面，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定装置在确定永磁同步电机的电感时不存在不可控因素，比如不需要如现有技术那样将电机转子旋转到直轴或者交轴位置，也不需要通过瞬时断开电路开关来准确把握电压的幅值和作用时间等。另一方面，考虑到电机的交直轴电流与交直轴磁路饱和有直接关系，而交直轴磁路饱和又会影响交直轴电感的测量，因此本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定装置在确定直轴电感时，将交轴电流控制为0，这样，交轴就不会有电流通过，进一步的，交轴也就不会产生磁场；类似的，在确定交轴电感时，将直轴电流控制为0，这样，交轴就不会有电流通过，进一步的，交轴也就不会产生磁场。如此一来，在交直轴磁路间就不会出现交叉饱和现象，从而就可消除交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感的影响。综上，本发明实施例提供的永磁同步电机的电感确定装置能够消除交直轴电感的测量过程中的不可控因素以及交直轴磁路间的交叉饱和对交直轴电感测量的影响，进而能够较准确地测量出交直轴电感，提升检测精度。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种永磁同步电机的电感确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，所述被测电机为所述永磁同步电机，所述第一转速在预设的第一阈值范围内；

在所述第一转速状态下，获取第一直轴电流，其中，所述第一直轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流；

获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第二转速，所述第二转速在所述第一阈值范围内；

在所述第二转速状态下，获取第二直轴电流，其中，第二直轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第一电压时测得的直轴电流；

根据所述第一转速、所述第一直轴电流、所述第二转速、所述第二直轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算所述被测电机的第一直轴电感，所述第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_d1表示第一直轴电流，ω2表示第二转速，I_d2表示第二直轴电流，L_d表示第一直轴电感；

当所述电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为第一交轴电流值时，根据所述第一交轴电流值、所述被测电机的第一直轴电感、所述被测电机的永磁磁链、所述第一直轴电流、所述第二直轴电流，预先存储的扭矩，结合第二预设公式，计算所述被测电机的第一交轴电感，所述第二预设公式包括：

$T_e=N\×(\mathrm{\ψf}\×I_q+(L_d-L_q)\×I_q\×\left(\frac{I_{d1}+I_{d2}}{2}\right)),$

其中，T_e表示扭矩，N为预设极对数，I_q表示第一交轴电流值，L_q表示第一交轴电感。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一阈值范围具体为：

a≤ω≤b

其中，ω表示转速，b为所述被测电机的基速，a＝b-500转/分。

3.一种永磁同步电机的电感确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，所述被测电机为所述永磁同步电机，所述第一转速在预设的第一阈值范围内；

在所述第一转速状态下，获取第一交轴电流，其中，所述第一交轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第一电压时测得的交轴电流；

获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第二转速，所述第二转速在所述第一阈值范围内；

在所述第二转速状态下，获取第二交轴电流，其中，第二交轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第一电压时测得的交轴电流；

根据所述第一转速、所述第一交轴电流、所述第二转速、所述第二交轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算所述被测电机的第一交轴电感，所述第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{\mathrm{\ψ}{f}^2+{(L_q+I_{q1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{\mathrm{\ψ}{f}^2+{(L_q+I_{q2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_q1表示第一交轴电流，ω2表示第二转速，I_q2表示第二交轴电流，L_q表示第一交轴电感；

当所述电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为第一直轴电流值时，根据所述第一直轴电流值、所述被测电机的第一交轴电感、所述被测电机的永磁磁链、所述第一交轴电流、所述第二交轴电流，预先存储的扭矩，结合第二预设公式，计算所述被测电机的第一直轴电感，所述第二预设公式包括：

$T_e=N\×(\mathrm{\ψf}\×\left(\frac{I_{q1}+I_{q2}}{2}\right)+(L_d-L_q)\×\left(\frac{I_{q1}+I_{q2}}{2}\right)\×I_d),$

其中，T_e表示扭矩，N为预设极对数，I_d表示第一直轴电流，L_q表示第一直轴电感。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一阈值范围具体为：

a≤ω≤b

其中，ω表示转速，b为所述被测电机的基速，a＝b-500转/分。

5.一种永磁同步电机的电感确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，所述被测电机为所述永磁同步电机，所述第一转速在预设的第一阈值范围内；

在所述第一转速状态下，获取第一直轴电流，其中，所述第一直轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流；

获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第二转速，所述第二转速在所述第一阈值范围内；

在所述第二转速状态下，获取第二直轴电流，其中，第二直轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第一电压时测得的直轴电流；

根据所述第一转速、所述第一直轴电流、所述第二转速、所述第二直轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算所述被测电机的第一直轴电感，所述第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_d1表示第一直轴电流，ω2表示第二转速，I_d2表示第二直轴电流，L_d表示第一直轴电感；

获取所述电机测功机控制被测电机运行的第三转速，所述第三转速在所述第一阈值范围内；

在所述第三转速状态下，获取第一交轴电流，其中，所述第一交轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第二电压时测得的交轴电流；

获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第四转速，所述第四转速在所述第一阈值范围内；

在所述第四转速状态下，获取第二交轴电流，其中，第二交轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第二电压时测得的交轴电流；

根据所述第三转速、所述第一交轴电流、所述第四转速、所述第二交轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第二预设公式计算所述被测电机的第一交轴电感所述第二预设公式包括：

$\mathrm{\ω}3\×\sqrt{\mathrm{\ψ}{f}^2+{(L_q\×I_{q1})}^2}=\mathrm{\ω}4\×\sqrt{\mathrm{\ψ}{f}^2+{(L_q\×I_{q2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω3表示第三转速，I_q1表示第一交轴电流，ω4表示第四转速，I_q2表示第二交轴电流，L_q表示第一交轴电感。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一阈值范围具体为：

a≤ω≤b

其中，ω表示转速，b为所述被测电机的基速，a＝b-500转/分。

7.一种永磁同步电机的电感确定装置，其特征在于，所述装置包括：第一转速获取单元、第一直轴电流获取单元、第二转速获取单元、第二直轴电流获取单元、第一直轴电感计算单元、第一交轴电感计算单元；

所述第一转速获取单元，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，所述被测电机为所述永磁同步电机，所述第一转速在预设的第一阈值范围内；

所述第一直轴电流获取单元，用于在所述第一转速状态下，获取第一直轴电流，其中，所述第一直轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流；

所述第二转速获取单元，用于获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第二转速，所述第二转速在所述第一阈值范围内；

所述第二直轴电流获取单元，用于在所述第二转速状态下，获取第二直轴电流，其中，第二直轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第一电压时测得的直轴电流；

所述第一直轴电感计算单元，用于根据所述第一转速、所述第一直轴电流、所述第二转速、所述第二直轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算所述被测电机的第一直轴电感，所述第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_d1表示第一直轴电流，ω2表示第二转速，I_d2表示第二直轴电流，L_d表示第一直轴电感；

所述第一交轴电感计算单元，用于当所述电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为第一交轴电流值时，根据所述第一交轴电流值、所述被测电机的第一直轴电感、所述被测电机的永磁磁链、所述第一直轴电流、所述第二直轴电流，预先存储的扭矩，结合第二预设公式，计算所述被测电机的第一交轴电感，所述第二预设公式包括：

$T_e=N\×(\mathrm{\ψf}\×I_q+(L_d-L_q)\×I_q\×\left(\frac{I_{d1}+I_{d2}}{2}\right)),$

其中，T_e表示扭矩，N为预设极对数，I_q表示第一交轴电流值，L_q表示第一交轴电感。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一阈值范围具体为：

a≤ω≤b

其中，ω表示转速，b为所述被测电机的基速，a＝b-500转/分。

9.一种永磁同步电机的电感确定装置，其特征在于，所述装置包括：第一转速获取单元、第一交轴电流获取单元、第二转速获取单元、第二交轴电流获取单元、第一交轴电感计算单元、第一直轴电感计算单元；

所述第一转速获取单元，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，所述被测电机为所述永磁同步电机，所述第一转速在预设的第一阈值范围内；

所述第一交轴电流获取单元，用于在所述第一转速状态下，获取第一交轴电流，其中，所述第一交轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第一电压时测得的交轴电流；

所述第二转速获取单元，用于获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第二转速，所述第二转速在所述第一阈值范围内；

所述第二交轴电流获取单元，用于在所述第二转速状态下，获取第二交轴电流，其中，第二交轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第一电压时测得的交轴电流；

所述第一交轴电感计算单元，用于根据所述第一转速、所述第一交轴电流、所述第二转速、所述第二交轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算所述被测电机的第一交轴电感，所述第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{\mathrm{\ψ}{f}^2+{(L_q\×I_{q1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{\mathrm{\ψ}{f}^2+{(L_q\×I_{q2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_q1表示第一交轴电流，ω2表示第二转速，I_q2表示第二交轴电流，L_q表示第一交轴电感；

所述第一直轴电感计算单元，用于当所述电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为第一直轴电流值时，根据所述第一直轴电流值、所述被测电机的第一交轴电感、所述被测电机的永磁磁链、所述第一交轴电流、所述第二交轴电流，预先存储的扭矩，结合第二预设公式，计算所述被测电机的第一直轴电感，所述第二预设公式包括：

$T_e=N\×(\mathrm{\ψf}\×\left(\frac{I_{q1}+I_{q2}}{2}\right)+(L_d-L_q)\×\left(\frac{I_{q1}+I_{q2}}{2}\right)\×I_d),$

其中，T_e表示扭矩，N为预设极对数，I_d表示第一直轴电流，L_q表示第一直轴电感。

10.一种永磁同步电机的电感确定装置，其特征在于，所述装置包括：第一转速获取单元、第一直轴电流获取单元、第二转速获取单元、第二直轴电流获取单元、第一直轴电感计算单元、第三转速获取单元、第一交轴电流获取单元、第四转速获取单元、第二交轴电流获取单元、第一交轴电感计算单元；

所述第一转速获取单元，用于获取电机测功机控制被测电机运行的第一转速，所述被测电机为所述永磁同步电机，所述第一转速在预设的第一阈值范围内；

所述第一直轴电流获取单元，用于在所述第一转速状态下，获取第一直轴电流，其中，所述第一直轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第一电压时测得的直轴电流；

所述第二转速获取单元，用于获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第二转速，所述第二转速在所述第一阈值范围内；

所述第二直轴电流获取单元，用于在所述第二转速状态下，获取第二直轴电流，其中，第二直轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的交轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第一电压时测得的直轴电流；

所述第一直轴电感计算单元，用于根据所述第一转速、所述第一直轴电流、所述第二转速、所述第二直轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第一预设公式，计算所述被测电机的第一直轴电感，所述第一预设公式包括：

$\mathrm{\ω}1\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d1})}^2}=\mathrm{\ω}2\×\sqrt{{(\mathrm{\ψf}+L_d\×I_{d2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω1表示第一转速，I_d1表示第一直轴电流，ω2表示第二转速，I_d2表示第二直轴电流，L_d表示第一直轴电感；

所述第三转速获取单元，用于获取所述电机测功机控制被测电机运行的第三转速，所述第三转速在所述第一阈值范围内；

所述第一交轴电流获取单元，用于在所述第三转速状态下，获取第一交轴电流，其中，所述第一交轴电流为当电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为第二电压时测得的交轴电流；

所述第四转速获取单元，用于获取所述电机测功机控制所述被测电机运行的第四转速，所述第四转速在所述第一阈值范围内；

所述第二交轴电流获取单元，用于在所述第四转速状态下，获取第二交轴电流，其中，第二交轴电流为当所述电机控制器控制所述被测电机的直轴电流为0时，所述被测电机的线电压为所述第二电压时测得的交轴电流；

所述第一交轴电感计算单元，用于根据所述第三转速、所述第一交轴电流、所述第四转速、所述第二交轴电流，预先存储的所述被测电机的永磁磁链，结合第二预设公式，计算所述被测电机的第一交轴电感所述第二预设公式包括：

$\mathrm{\ω}3\×\sqrt{\mathrm{\ψ}{f}^2+{(L_q\×I_{q1})}^2}=\mathrm{\ω}4\×\sqrt{\mathrm{\ψ}{f}^2+{(L_q\×I_{q2})}^2},$

其中，ψf表示永磁磁链，ω3表示第三转速，I_q1表示第一交轴电流，ω4表示第四转速，I_q2表示第二交轴电流，L_q表示第一交轴电感。