CN104698277A - 阻抗检测器设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了阻抗检测器设备及方法。阻抗检测方法(2)和系统(30)用于使用由正交跟踪滤波器(40)基于所感测或所测量的电压信号或值和电流信号或值以及基频输入而生成的正交电压值(Vxα，Vxβ)和正交电流值(Ixα，Ixβ)来自动地计算在一个或更多个特定的关注频率(ω_base)下的电气部件阻抗值(Z_{x_real}，Z_{x_imag})。

Description

阻抗检测器设备及方法

技术领域

本发明一般地涉及电气领域，更具体地涉及一种阻抗检测器设备及方法。

背景技术

马达驱动和其他电气系统包括经常在滤波电路中采用的各种电气部件，例如电容器、电感器、电阻器等。例如，用于马达驱动和其他电力转换系统的有源前端整流器经常包括具有单独的电感部件和电容部件的LC滤波器或LCL滤波器。这些输入滤波器的性能至少部分地取决于对所设计的装置阻抗值的设置，其中，在多相配电系统中对应的部件之间的阻抗变化和/或阻抗不平衡可能导致不良性能，包括效率损失、不稳定性、增大的噪音等。除马达驱动和电力转换系统之外，电气系统也通常当无源电气部件值处于其合适设计的阻抗值时最佳地工作。因此，诊断系统性能问题经常涉及评估各种电气部件的阻抗值。手动阻抗测量经常是困难并且耗时的，并且以前的原位阻抗测量技术当总体系统工作时遭受阻止或禁止实时自动的装置阻抗监视的计算复杂度。并且，常规的测量技术在现实的工作条件下可能不能测量某些部件阻抗值例如在饱和期间的电感器阻抗。此外，经常期望获得对应于不同频率的阻抗值，并且常规的方法经常涉及大量的手动测试工作和/或用于傅里叶分析的过多的计算开销等。因此，仍然需要用于确定电气部件的阻抗的改进的方法和设备。

发明内容

现在总结本公开的一个或更多个方面以利于对本公开的基本的理解，其中本总结不是对本公开的全面的概述，并且并非意在确定本公开的某些元件，也并非意在描述本公开的范围。而是，本总结的主要目的是在下文呈现更详细的描述之前用简化的形式来呈现本公开的各种构思。

公开了一般化的阻抗检测设备和技术，通过所述阻抗检测设备和技术使用施加的电压和流过部件的电流可以准确地确定任何无源电气部件在任何给定频率下的阻抗。本公开的构思可以应用于任何电气系统，包括但不限于马达驱动和功率变换器，并且可以在任何基于处理器的系统例如在马达驱动、PLC、其他工业控制装置或用于诊断和/或控制目的的监控主机系统中实现本公开的构思。

本公开的一个或更多个方面涉及用于自动地确定电气部件的阻抗的方法和系统，其中获得与部件关联的在关注频率下的正交电压值和正交电流值，以及使用一个或更多个处理器根据正交电压值和正交电流值计算在关注频率下的一个或更多个阻抗值。可以使用具有对应的频率输入以及表示与关注的部件关联的所测量的、所估计的和/或所观测的电压和电流的输入接收信号或值的正交跟踪滤波器来获得在给定的关注频率下的正交值。锁相环或其他源可以用于向跟踪滤波器提供可调整的频率输入以利于测量在多个关注频率下的部件阻抗。各种实施例可以用于评估与多相系统关联的电容器组或电感器组的阻抗，以及可以涉及转换一个或更多个检测到的电压或电流信号以适应部件和传感器的各种线内的、线间的和/或线与中性点间的连接。本公开的另一方面提供具有用于执行所公开的阻抗检测方法的计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质。

附图说明

下面的描述和附图详细地陈述了一些本公开的说明性的实现，该实现表明了可以执行本公开的各种原理的多个示例性方法。然而，说明性的示例没有详尽本公开的许多可能的实施例。将会在下面的当结合附图考虑时的详细描述中陈述本公开的其他目的、优点和新颖的特征，在附图中：

图1A和图1B提供了示出根据本公开的一个或更多个方面的用于确定电气部件阻抗的示例性方法的流程图；

图2是示出了根据本发明的另一方面的示例性的处理器实现的阻抗检测系统的示意图，该系统从跟踪滤波器接收正交输入并且提供实阻抗输出值和虚阻抗输出值。

图3是示出了具有实现了正交跟踪滤波器和阻抗计算功能部件以提供阻抗输出值的处理器的另一阻抗检测系统实施例的示意图；

图4是示出了示例性的马达驱动功率转换系统的示意图，该功率转换系统在马达驱动控制器中实现了根据本公开的阻抗检测系统，以及在所连接的可编程逻辑控制器中的可替代的实现；

图5是示出了根据本公开的另一示例性阻抗检测系统实施例的示意图；以及

图6是示出了根据本公开的又一阻抗检测系统实施例的示意图。

具体实施方式

现在参考附图，结合附图在下文中描述了多个实施例或实现，其中，在全文中相似的附图标记用来指示相似的元件，并且其中不必需按比例描绘各种特征。

首先参考图1A、图1B和图2，在图1A和图1B中示出了根据本公开的一个或更多个方面的用于自动地确定一个或更多个电气部件的阻抗的示例性处理2。虽然示例性方法2是以一系列动作或事件的形式描绘并描述的，但是本公开的方法除了在本文中具体陈述的之外不限于对这样的动作或事件的说明顺序。除了如在下文中具体地设置的那样之外，一些动作或事件可以与其他动作和事件以不同的顺序发生，和/或同时发生，除了在本文中说明并描述的那些之外，并且实现根据本公开的过程或方法不是需要所有说明的步骤。可以用硬件、处理器执行的软件或其结合来实现所说明的方法，以提供如本文所描述的自动化的阻抗值估计，并且各种实施例或实现包括具有用于执行所说明并描述的方法的计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质。例如，虽然可以用其他系统实现方法2，该其他系统包括但不限于在此说明并描述的那些系统，但是也可以通过在图2中示出的阻抗检测系统30的微处理器32来实现方法2，阻抗检测系统30基于来自正交跟踪滤波器40的输入使用用于阻抗计算36的程序指令和在电子存储器34中储存的各种数据38来提供阻抗估计值50a和50b。

图1A和图1B的处理2总体上提供了用于下述的方法：在10处(图1A)获得针对与关注的电气部件关联的电压和电流的正交电压值，以及在20处(图1B)计算至少一个阻抗值。图2的阻抗检测系统30包括编程有阻抗计算指令36的微处理器32，阻抗计算指令36储存在电子存储器34中用于执行图1B中在20处的阻抗值计算。阻抗检测系统30可以实现为任何适合的单处理器系统或多处理器系统、可编程逻辑、其他电路或其结合，以及阻抗检测系统30可以包括电子存储器30或其他的用于存储用于执行在本文中陈述的阻抗检测功能的计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质。此外，可以以下面结合图4说明并描述的一些非限制性实施例将系统30集成到电气系统例如马达驱动110或可编程逻辑控制器(PLC)170或其他工业控制装置中。

在图2的示例中，阻抗检测系统30从第一正交跟踪滤波器40接收正交电压值Vaα和Vaβ以及从另一正交跟踪滤波器40接收正交电流值Iaα和Iaβ，其中正交电压值和正交电流值与关注的电气部件关联并且与特定的基频或关注频率49(ω_base)关联。在本实现中，正交跟踪滤波器40接收与关注的电气部件关联的对应的所检测到的电压信号或值46a(Va)以及电流信号或值48a(Ia)，其中，可以从任何适当的传感器、估计器、观测器等接收信号或值46和信号或值48。例如，在有源前端输入滤波器电路的电感器或电容器的情况下，在滤波器电路的某些位置可以感测到各种电压和电流，以及可选地处理这些电压和电流以生成表示关注的电感器或电容器两端的电压的信号或值46以及表示流过所述部件的电流的信号或值48。在这种情况下，第一正交跟踪滤波器40根据所检测到的电压信号或值Va46a并且还根据频率信号或值49(ω_base)生成正交电压值Vaα和Vaβ。类似地，图2中的第二正交跟踪滤波器40根据所检测到的电流信号或值Ia48a并且根据频率信号或值49生成正交电流值Iaα和Iaβ。由第一正交跟踪滤波器40提供的正交电压值(例如，Vxα，Vxβ)表示了90°相移值，该相移值表示在基频ω_base下的所检测的电压46a，类似地，正交电流值Iaα和Iaβ表示所检测到的电流信号或值48a，并且正交电流值Iaα和Iaβ相对于彼此相移了90°。

根据本公开可以使用任何适当的正交跟踪滤波器40，在2013年5月16日公开的Kerkman等人申请的美国专利申请公开第2013/0120038A1号中说明并描述了该正交跟踪滤波器的非限制性的适当的示例，并且所述专利申请指定给本申请的受让人，其全部内容通过引用并入本文。此外，如图2所示，可以通过任何适当的源来提供基频信号49，所述源包括由阻抗检测系统30和/或更大系统的另一部件例如马达驱动控制器、PLC、网络服务器等提供的表示基频49的数字值，或者可以通过包括阻抗检测系统30、(例如，在下文图5和图6中所示的)锁相环(PLL)电路的任何适当的源或其他适当的源来提供模拟基频信号49。这样进而使得能够选择性地估计在一个或更多个关注频率下的电气部件阻抗，以及可以利于由维修人员和/或通过在功率转换系统、分布式工业控制系统或其他主系统中实现的诊断部件来评估电气部件。

此外，又如图3所示，阻抗检测系统30的其他实施例可以直接与传感器、估计器和/或观测器44对接，以直接接收分别表示特定电气部件42两端的电压和通过特定电气部件42的电流的信号和/或值46和48。在本非限制性实施例中，阻抗检测系统30的处理器32例如使用由处理器32实现的储存在电子存储器34中的计算机可执行指令来实现正交跟踪滤波器40，以根据各自的输入信号或值46、48和表示关注频率ω_base的信号或值49来确定正交电压值Vaα、Vaβ和正交电流值Iaα、Iaβ。此外，如通过引用并入本文的美国专利申请公开第2013/0120038A1号中所陈述的那样，各种实现可以采用单输入多输出跟踪滤波器40，或者可以使用一个或更多个多输入多输出跟踪滤波器40，或者与阻抗检测系统30分离地实现所述滤波器(例如，图2)或者以将滤波器集成在阻抗检测系统30中的方式来实现所述滤波器(图3)。

回到图1A，处理2的说明性实现包括：正交跟踪滤波器40在12处从适当的源例如一个或更多个传感器、估计器和/或观测器44分别获得与电气部件42关联的所检测到的电压值46a和所检测到的电流值48a。此外，在图1A中的13处，例如，可以可选地转换与关注的部件42关联的检测到的电压值和检测到的电流值中的一个或更多个值，以实现在所测量的线间电压值和线与中性点间的电压值之间的转换(例如，参见下面的图5)。在图1A中的14处，提供了表示特定的关注频率的频率信号49(例如，ω_base)。在16处，使用第一正交跟踪滤波器40根据与电气部件42关联的至少一个所检测到的电压信号或值Va并且根据频率信号或值ω_base来生成正交电压值Vaα和Vaβ。类似地，在18处，根据与电气部件42关联的至少一个所检测到的电流信号或值Ia并且根据频率信号或值ω_base49来生成正交电流值Iaα和Iaβ。

在图1B中示出了阻抗值计算20的一个实施例，可以通过检测系统30的处理器32执行储存在存储器34中的阻抗计算部件36的指令来实现该实施例。在本示例中，处理器32在20处根据正交电压值Vaα、Vaβ和正交电流值Iaα和Iaβ来计算与电气部件42关联的在基频ω_base下的一个或更多个阻抗值50(例如实部50a(Z_{a_real})和/或虚部50b(Z_{a_imag}))。在图1B中的21处，处理器32将电压幅值Vmag计算为正交电压值Vaα与Vaβ平方和的平方根，以及处理器32在22处基于正交电压值Vaα、Vaβ中的一个正交电压值和电压幅值(Vmag,按照θ＝cos^-1(Vaα/Vmag)或者θ＝sin^-1(Vaβ/Vmag))来计算电压矢量角θ。在23处将电流幅值Imag计算为正交电流值Iaα和Iaβ平方和的平方根，并且在24处基于正交电流值Iaα、Iaβ和电压矢量角θ使用下面的公式来计算估计的直轴(d轴)电流分量值I^e _d和估计的交轴(q轴)电流分量值I^e _q:

$\left[\begin{array}{c}{I^e}_q\\ {I^e}_d\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\mathrm{COS\θ}& -\mathrm{SIN\θ}\\ \mathrm{SIN\θ}& \mathrm{COS\θ}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ia\α}\\ \mathrm{Ia\β}\end{array}\right]$

在图1B中的25处，根据估计的直轴电流分量值I^e _d和估计的交轴电流分量值I^e _q按照δ＝tan^-1(I^e _q/I^e _d)来计算估计的阻抗角δ，并且在26处根据电压幅值Vmag和电流幅值Imag以及角δ使用下面的公式来计算实阻抗值50a(Z_{a_real})，在27处根据电压幅值Vmag和电流幅值Imag以及角δ使用下面的公式来计算虚阻抗值50b(Z_{a_imag})：

Z_{x_real}＝(Vmag/Imag)cos(δ)；以及

Z_{x_imag}＝(Vmag/Imag)sin(δ)。

可以针对在给定的系统中的一个或更多个另一电气部件重复处理2，和/或可以一次或更多次地调整基频信号或值49(ω_base)，以估计在不同的关注频率下的一个或更多个部件阻抗。例如，随着处理器32再次执行阻抗计算部件36以获得针对各种关注频率的频率特定的实阻抗值50a和虚阻抗值50b的不同的集合，监控部件可以选择性地调整提供到正交跟踪滤波器40的频率信号或值49。这进而使得能够诊断关注的给定电气部件42的相对状况。此外，为了使得能够比较多个电气部件42，系统30和处理2可以用来确定给定系统的多个部件在一个或更多个关注频率下的阻抗50。

例如，还参考图4和图5，为了评估不平衡条件，可能期望确定与在马达驱动110或其他功率转换系统中的有源前端输入滤波器电路120的多个电感器关联的电感值，其中与不同的功率相相关联的电感器L在一个或更多个关注频率下理想地具有相同或相似的电感值。图4示出了示例性马达驱动110，马达驱动110经由连接到输入滤波器120的输入端子104从电源102接收三相电输入功率。本示例中的马达驱动110包括具有开关装置S1至开关装置S6的有源前端(AFE)整流器130，根据来自马达驱动控制器160的整流器开关控制部件162的开关控制信号162a来操作开关装置S1至开关装置S6，以将通过输入滤波器120接收的交流功率转换为直流功率以提供中间直流总线电路140的电容器Cdc两端的直流母线电压Vdc。提供直流母线电压作为具有开关装置S7至开关装置S12的逆变器150的输入，根据来自控制器160的逆变器开关部件166的逆变器开关控制信号166a来操作开关装置S7至开关装置S12。在工作时，逆变器150转换直流输入功率以创建可变频率、可变幅值的交流输出信号以驱动如所示出的那样连接的马达负载106。

在图4的示例中，LCL滤波器120连接在马达驱动交流输入端子104和整流器130的输入端子之间，并且LCL滤波器120包括针对三个输入相A、B和C中的每个输入相的LCL配置。在本特定示例中，3％电感器LA1、LB1和LC1分别连接在输入节点和对应的滤波器中间节点之间，并且9％电感器LA2、LB2和LC2连接在对应的滤波器中间节点和整流器130的输入端之间。此外，在本配置中，滤波器120还包括分别连接在中间滤波器节点中的对应的一个中间滤波器节点和公共中性点连接之间的滤波器电容器CA、CB和CC，公共中性点连接可以但不必须连接到电力系统中性点或接地。在这方面，第一组电感器LA1、LB1和LC1通常具有相同的电感值，第二组电感器LA2、LB2和LC2同样也通常具有相同的电感值。类似地，滤波器电路120的电容器CA、CB和CC优选地具有相同的电容值。此外，滤波器电感器的电感值的不平衡和/或滤波器电容器的电容值的不平衡可能导致马达驱动110的低效或不期望的操作。

如图4所示，可以使用马达驱动控制器160的处理器和关联的电子存储器来实现阻抗检测系统30，其中，控制器160可以包括一个或更多个处理器和关联的存储器。在这种情况下，控制器160根据公知的开关控制原理也实现了整流器和逆变器开关控制功能。此外，控制器160从滤波器电路120的传感器接收电压反馈信号或值46和电流反馈信号或值48。反馈信号或值46、48可以在所公开的阻抗检测处理中利用，也可以用于在操作有源前端整流器130和/或逆变器150中的各种马达控制功能，以用于根据期望的速度、扭矩和/或其他设定值来驱动马达负载160和/或用于在再生状态期间操作驱动110。

由阻抗检测系统30提供的一个或更多个阻抗值50可以用于在操作马达驱动110中的任何适当的控制目的和/或诊断目的。一些实现可能涉及对单独或成组的滤波器电感器和电容器部件的阻抗值的自动检测，以及控制器160可以实现各种诊断功能性，例如：向阻抗检测系统30提供一个或更多个基频信号或值49，获得在对应的频率值49下的对应的阻抗值50，以及比较一个或更多个估计的阻抗50与一个或更多个阈值或范围，以及向所连接的分布式控制系统的监控部件发出诊断消息以开始补救措施和/或修改或中断马达驱动110的操作。例如，通过系统30进行的比较分析通过分析马达驱动的不同相的电感器可以表明滤波器120的电感器的实际阻抗，以及这些部件之间的不平衡。此外，阻抗检测系统和上面描述的技术可以用于在过载状态期间检测电感饱和。此外，可以通过改变基频输入信号49来调整该技术，以估计在所选择的频率或在多个频率下的一个或更多个系统阻抗。因此，系统30可以用在马达驱动110中以及其中实时阻抗检测有用的任何应用中。

例如，如图4所示，马达驱动110和其控制器160可以通过到各种其他工业控制装置的适当的通信连接可能经由包括通信连接的网络连接到可编程逻辑控制器(PLC)170或其他工业控制处理器上。这样的通信可以包括上面提到的表明在对应的频率值49下的所估计的阻抗值50的诊断报告消息传送，和表明具有在预期或期望的范围外的阻抗值50的特定电子部件42(例如，滤波器电路120的电感器和/或电容器)的消息传送。

如图4所示，下述其他实施例是可能的：其中与马达驱动110操作地连接的PLC170或其他工业控制装置使用对应的处理器172和电子存储器174实现了局部阻抗检测系统30，以提供如上所述的估计的阻抗值50。在一个可能的实现中，马达驱动110的控制器160可以向PLC170发送所测量的、所估计的或所观测的电压值和电流值以供在PLC170中的阻抗检测系统30使用。例如，在这种情况下，在PLC170中的阻抗检测系统30可以经由处理器172(例如，如上面图3所示)来实现正交跟踪滤波器40。在其他不同的实现中，可以在马达驱动110内(或者为单独的部件或系统，或者为控制器160的一部分)实现一个或更多个正交跟踪滤波器40，控制器160向在PLC170中实现的阻抗检测系统30报告正交电压值Vxα、Vxβ和/或正交电流值Ixα、Ixβ(以及可能的对应的频率49)。

此外，又如图5和图6所示，为了阻抗检测目的可以使用上面描述的构思来共同处理与多个功率相相关联的电子部件42。在说明的示例中，一个或更多个传感器、估计器和/或观测器44与关注的部件操作地连接，例如，将与LCL滤波器120的感测电压和/或电流对应的信号46和信号48作为输入直接地或间接地提供到用于生成与关注的部件中的每个部件关联的正交电压值和正交电流值的一个或更多个正交跟踪滤波器40。

图5中设置了转换部件39以将线间电压信号或值Vab、Vbc和Vca转换为线与中性点间(或线与地间)电压46a(Va)、46b(Vb)和46c(Vc)，然后将电压46a、46b和46c提供到电压正交跟踪滤波器40。在这种情况下，针对图4中的对应的功率相A、B和C的电流传感器可以直接向一组三个电流正交跟踪滤波器40提供电感器电流信号或值48a、48b和48c，如图5所示(例如，在没有中间转换部件的情况下)。以这种方式，可以进行各种转换以将输入信号或值提供到与关注的特定电气部件42两端的电压和流过关注的部件的电流对应的跟踪滤波器40以用于生成相应的正交值。此外，在本示例中，PLL电路或系统52(例如，经由到感测电压信号或值46的连接)评估基本的交流输入功率频率，并且向正交跟踪滤波器40提供输出信号或值49以表示在生成正交值中使用的基频ω_base。图6示出了替代实施例，其中传感器、估计器、观测器44直接向电压正交跟踪滤波器40提供线与中性点间或线与地间电压46a(Va)、46b(Vb)和46c(Vc)。此外，如图5和图6所示，可以提供乘法器信号作为到PLL电路52的输入，例如整数值1、2、3等，由此可以在基频的各种谐波下生成部件阻抗值50。

在一些实施例中，可以通过使用适当的变压器例如Hilbert变压器或适于将电压信号或值或电流信号或值的相位偏移90°的输送延迟块的正交信号发生器来替换正交跟踪滤波器40，提供上述电压信号或值或电流信号或值作为输入以生成在上面描述的阻抗计算中使用的正交电压输出或正交电流输出。跟踪滤波器40或其他的适当的正交信号生成电路可以使用可以输出一对正交值的任何适当的算法来生成正交值Vaα、Vaβ、Iaα和Iaβ。此外，在存在有或不存在有评估关注的给定电气部件42的阻抗值所需要的介于中间的转换部件39的情况下，正交滤波器40可以根据单相电压或电流输入或根据n相(任何数量的相)电压或电流输入来生成正交值。在特定实施例中，正交跟踪滤波器40可以取决于所接收的输入来单独地储存或另外地实现算法以执行单输入多输出正交跟踪或多输入多输出正交跟踪。在一些实施例中，正交跟踪滤波器40可以包括用于确定应用在所接收的测量或估计46、48上的合适算法的处理部件，以及/或者正交跟踪滤波器40可以包括或实现用于在所接收的输入46、48上应用所有算法的处理部件。

上面的示例只是本公开的各个方面的多个可能的实施例的例示，其中，阅读和理解本说明书和附图的其他本领域的普通技术人员可以进行等同的改变和/或修改。特别地，关于由上面描述的部件(组件、装置、系统、电路等)进行的各种功能，除非另外说明，用于描述这些部件的术语(包括对“装置”的引用)旨在与任何部件例如硬件、处理器执行的软件或其结合对应，即使没有在结构上等同于执行在本公开的说明的实现中的功能的所公开的结构，这些部件执行所描述的部件的指定功能(即，是功能上等同的)。此外，尽管可能只参照多个实现中的一个实现公开了本公开的特定特征，但是如针对任何给定应用或特定应用可能期望和有利的那样，这样的特征可以与其他实现的一个或更多个其他特征相结合。此外，在术语“包含(including)”、“包括(includes)”、“含有(having)”、“有(has)”、“具有(with)”或用在详细的描述和/或权利要求中的上述术语的变体的范围内，这样的术语意在以与术语“包括(comprising)”类似的方式为包括性的。

Claims (20)

1.一种用于自动地确定电气部件(42)的阻抗(Z_{x_real}，Z_{x_imag})的方法(2)，所述方法(2)包括：

获得(10)与所述电气部件(42)关联的在关注频率(ω_base)下的正交电压值(Vxα，Vxβ)和正交电流值(Ixα，Ixβ)；

使用至少一个处理器(32，172)基于所述正交电压值(Vxα，Vxβ)和所述正交电流值(Ixα，Ixβ)计算(20)所述电气部件(42)的在所述关注频率(ω_base)下的至少一个阻抗值(Z_{x_real}，Z_{x_imag})。

2.根据权利要求1所述的方法(2)，其中，获得(10)所述正交电压值(Vxα，Vxβ)和所述正交电流值(Ixα，Ixβ)包括：

使用第一正交跟踪滤波器(40)根据与所述电气部件(42)关联的至少一个检测到的电压信号或值(Vx)并且根据表示所述关注频率(ω_base)的信号或值来生成(16)所述正交电压值(Vxα，Vxβ)；以及

使用第二正交跟踪滤波器(40)根据与所述电气部件(42)关联的至少一个检测到的电流信号或值(Ix)并且根据表示所述关注频率(ω_base)的所述信号或值来生成(18)所述正交电流值(Ixα，Ixβ)。

3.根据权利要求2所述的方法(2)，还包括：使用锁相环(52)来提供表示所述关注频率(ω_base)的所述信号或值。

4.根据权利要求2所述的方法(2)，其中，计算(10)所述电气部件(42)的在所述关注频率(ω_base)下的至少一个阻抗值(Z_{x_real}，Z_{x_imag})包括：

使用所述至少一个处理器(32，172)至少部分地根据所述正交电流值(Ixα，Ixβ)和电压矢量角(θ)来计算(24)估计的直轴电流分量值(I^e _d)和估计的交轴电流分量值(I^e _q)；

使用所述至少一个处理器(32，172)至少部分地根据所述估计的直轴电流分量值(I^e _d)和所述估计的交轴电流分量值(I^e _q)来计算(25)估计的阻抗角(δ)；以及

使用所述至少一个处理器(32，172)至少部分地根据所述正交电压值(Vxα，Vxβ)的幅值(Vmag)和所述正交电流值(Ixα，Ixβ)的幅值(Imag)以及所述估计的阻抗角(δ)来计算(26，27)所述电气部件(42)的所述至少一个阻抗值(Z_{x_real}，Z_{x_imag})。

5.根据权利要求4所述的方法(2)，其中，计算(10)所述电气部件(42)的在所述关注频率(ω_base)下的至少一个阻抗值(Z_{x_real}，Z_{x_imag})包括：

使用所述至少一个处理器(32，172)将电压幅值(Vmag)计算(21)为所述正交电压值(Vxα，Vxβ)的平方和的平方根；

使用所述至少一个处理器(32，172)基于所述电压幅值(Vmag)和所述正交电压值(Vxα，Vxβ)中的一个来计算(22)所述电压矢量角(θ)；以及

使用所述至少一个处理器(32，172)将电流幅值(Imag)计算(23)为所述正交电流值(Ixα，Ixβ)的平方和的平方根。

6.根据权利要求2所述的方法(2)，包括：

转换(13)与所述电气部件(42)关联的所述检测到的电压信号或值(Vx)和所述检测到的电流信号或值(Ix)中的至少一个；以及

根据所转换的所述电压信号或值或所转换的电流信号或值来生成(18)对应的所述正交电流值(Ixα，Ixβ)。

7.根据权利要求2所述的方法(2)，包括：调整表示所述关注频率(ω_base)的所述信号或值。

8.根据权利要求1所述的方法(2)，其中，计算(10)所述电气部件(42)的在所述关注频率(ω_base)下的至少一个阻抗值(Z_{x_real}，Z_{x_imag})包括：

使用所述至少一个处理器(32，172)至少部分地根据所述正交电流值(Ixα，Ixβ)和电压矢量角(θ)来计算(24)估计的直轴电流分量值(I^e _d)和估计的交轴电流分量值(I^e _q)；

使用所述至少一个处理器(32，172)至少部分地根据所述估计的直轴电流分量值(I^e _d)和所述估计的交轴电流分量值(I^e _q)来计算(25)估计的阻抗角(δ)；以及

使用所述至少一个处理器(32，172)至少部分地根据所述正交电压值(Vxα，Vxβ)的幅值(Vmag)和所述正交电流值(Ixα，Ixβ)的幅值(Imag)以及所述估计的阻抗角(δ)来计算(26，27)所述电气部件(42)的所述至少一个阻抗值(Z_{x_real}，Z_{x_imag})。

9.根据权利要求8所述的方法(2)，其中，计算(10)所述电气部件(42)的在所述关注频率(ω_base)下的至少一个阻抗值(Z_{x_real}，Z_{x_imag})包括：

使用所述至少一个处理器(32，172)将电压幅值(Vmag)计算(21)为所述正交电压值(Vxα，Vxβ)的平方和的平方根；

使用所述至少一个处理器(32，172)基于所述电压幅值(Vmag)和所述正交电压值(Vxα，Vxβ)中的一个来计算(22)所述电压矢量角(θ)；以及

使用所述至少一个处理器(32，172)将电流幅值(Imag)计算(23)为所述正交电流值(Ixα，Ixβ)的平方和的平方根。

10.根据权利要求8所述的方法(2)，包括：

使用所述至少一个处理器(32，172)根据下面的公式来计算所述估计的直轴电流分量值(I^e _d)和所述估计的交轴电流分量值(I^e _q)：

$\left[\begin{array}{c}{I^e}_q\\ {I^e}_d\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\mathrm{COS\θ}& -\mathrm{SIN\θ}\\ \mathrm{SIN\θ}& \mathrm{COS\θ}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ia\α}\\ \mathrm{Ia\β}\end{array}\right]$

其中，I^e _d为所述估计的直轴电流分量值，I^e _q为所述估计的交轴电流分量值，Ixα和Ixβ为所述正交电流值，以及θ为所述电压矢量角。

11.根据权利要求1所述的方法(2)，还包括：调整所述关注频率(ω_base)。

12.一种阻抗检测系统(30)，包括：

电子存储器(34，174)；以及

至少一个处理器(32，172)，所述至少一个处理器与所述电子存储器(34)操作地耦接并且被编程以基于与电气部件(42)关联的在关注频率(ω_base)下的正交电压值(Vxα，Vxβ)和正交电流值(Ixα，Ixβ)来计算(20)所述电气部件(42)的在所述关注频率(ω_base)下的至少一个阻抗值(Z_{x_real}，Z_{x_imag})。

13.根据权利要求12所述的阻抗检测系统(30)，包括：

第一正交跟踪滤波器(40)，用于根据与所述电气部件(42)关联的至少一个检测到的电压信号或值(Vx)并且根据表示所述关注频率(ω_base)的信号或值生成(16)所述正交电压值(Vxα，Vxβ)；

第二正交跟踪滤波器(40)，用于根据与所述电气部件(42)关联的至少一个检测到的电流信号或值(Ix)并且根据表示所述关注频率(ω_base)的所述信号或值生成所述正交电流值(Ixα，Ixβ)。

14.根据权利要求13所述的阻抗检测系统(30)，包括锁相环(52)，所述锁相环(52)用于生成表示所述关注频率(ω_base)的所述信号或值。

15.根据权利要求12所述的阻抗检测系统(30)，其中，所述至少一个处理器(32，172)被编程以：

至少部分地根据所述正交电流值(Ixα，Ixβ)和电压矢量角(θ)来计算(24)估计的直轴电流分量值(I^e _d)和估计的交轴电流分量值(I^e _q)；

至少部分地根据所述估计的直轴电流分量值(I^e _d)和所述估计的交轴电流分量值(I^e _q)来计算(25)估计的阻抗角(δ)；以及

至少部分地根据所述正交电压值(Vxα，Vxβ)的幅值(Vmag)和所述正交电流值(Ixα，Ixβ)的幅值(Imag)以及所述估计的阻抗角(δ)来计算(26，27)所述电气部件(42)的所述至少一个阻抗值(Z_{x_real}，Z_{x_imag})。

16.根据权利要求15所述的阻抗检测系统(30)，其中，所述至少一个处理器(32，172)被编程以：

将电压幅值(Vmag)计算(21)为所述正交电压值(Vxα，Vxβ)的平方和的平方根；

基于所述电压幅值(Vmag)和所述正交电压值(Vxα，Vxβ)中的一个来计算(22)所述电压矢量角(θ)；以及

将电流幅值(Imag)计算(23)为所述正交电流值(Ixα，Ixβ)的平方和的平方根。

17.根据权利要求12所述的阻抗检测系统(30)，其中，所述至少一个处理器(32，172)被集成在马达驱动器(110)或工业控制装置(170)中。

18.一种具有计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质(34，174)，所述计算机可执行指令用于：

接收(10)与所述电气部件(42)关联的在关注频率(ω_base)下的正交电压值(Vxα，Vxβ)和正交电流值(Ixα，Ixβ)；以及

基于所述正交电压值(Vxα，Vxβ)和所述正交电流值(Ixα，Ixβ)计算(20)所述电气部件(42)的在所述关注频率(ω_base)下的至少一个阻抗值(Z_{x_real}，Z_{x_imag})。

19.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读介质(34，174)，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于：

至少部分地根据所述正交电流值(Ixα，Ixβ)和电压矢量角(θ)来计算(24)估计的直轴电流分量值(I^e _d)和估计的交轴电流分量值(I^e _q)；

至少部分地根据所述估计的直轴电流分量值(I^e _d)和所述估计的交轴电流分量值(I^e _q)来计算(25)估计的阻抗角(δ)；以及

至少部分地根据所述正交电压值(Vxα，Vxβ)的幅值(Vmag)和所述正交电流值(Ixα，Ixβ)的幅值(Imag)以及所述估计的阻抗角(δ)来计算(26，27)所述电气部件(42)的所述至少一个阻抗值(Z_{x_real}，Z_{x_imag})。

20.根据权利要求19所述的非暂态计算机可读介质(34，174)，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于：

将电压幅值(Vmag)计算(21)为所述正交电压值(Vxα，Vxβ)的平方和的平方根；

基于所述电压幅值(Vmag)和所述正交电压值(Vxα，Vxβ)中的一个来计算(22)所述电压矢量角(θ)；以及

将电流幅值(Imag)计算(23)为所述正交电流值(Ixα，Ixβ)的平方和的平方根。