CN109921709B - 一种在线识别电机电感参数的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了在线识别电机电感参数的方法及装置，该方法包括：确定具有整数个相同占空比的第一集合和第二集合；将确定的各占空比依次作为当前占空比，针对定子三相中的各两相：控制仅当前两相中一相上桥臂和另一相下桥臂开启；根据当前占空比经逆变器将直流母线电压进行高频斩波；第一集合包括当前占空比时，读取电流稳定前的至少两个时间值及相应电流值；第二集合包括当前占空比时，根据电流稳定后的电流值和母线电压值，计算针对当前两相和当前占空比的电阻值；根据由全部电阻值而得的相电阻、至少两个时间值及相应电流值，计算针对当前两相和当前占空比的线电感；根据全部线电感计算电机电感参数。参数的在线识别能够保证电机运行的稳定性。

Description

一种在线识别电机电感参数的方法及装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种在线识别电机电感参数的方法及装置。

背景技术

对于变频电机的高性能控制策略来说，控制效果的好坏很大程度上依赖于控制中所应用到的电机参数，这就需要进行参数的获取。比如，对于空调中的变频电机控制技术，需要电机厂家提供电机电感等相关参数，这是由电机矢量控制模型决定的。其中，电机电感参数可以包括电机的相电阻、d轴电感、q轴电感等。

目前，当需要对电机进行控制，尤其是需要对大量不同电机进行控制时，常常把电机电感参数存储在类似EEPROM(Electrically Erasable Programmable read onlymemory，带电可擦可编程只写存储器)的存储器中。如此，压缩机电机即可根据存储器中存储的参数，按照相关的控制软件算法进行运行，从而使得压缩机电机正常运行。

通常情况下，这些参数一旦存储后，不再改变。但是压缩机电机在长期运行的情况下，相关的电机参数可能会发生变化，从而影响电机运行的稳定性。

发明内容

本发明提供了一种在线识别电机电感参数的方法及装置，能够保证电机运行的稳定性。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种在线识别电机电感参数的方法，包括：

确定包括有至少一个占空比的第一占空比集合、包括有至少一个占空比的第二占空比集合，所述第一占空比集合和所述第二占空比集合中相同占空比的个数为整数；

将确定的每一个占空比依次作为当前占空比，并针对所述当前占空比和定子三相中的每一个两相均执行：

控制当前两相中，一相的上桥臂和另一相的下桥臂均开启，以及控制剩余的每一个桥臂均关断；

根据所述当前占空比，通过逆变器将直流母线电压进行高频斩波，以得到等效的直流低压；

所述第一占空比集合包括所述当前占空比时，读取电流稳定前的至少两个时间值和每一个所述时间值时对应的电流值；

所述第二占空比集合包括所述当前占空比时，根据电流稳定后的电流值和母线电压值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值；

根据相电阻、所述至少两个时间值及相应电流值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，其中，所述相电阻根据计算出的全部电阻值而计算获得；

根据计算出的全部线电感，计算电机电感参数。

进一步地，所述相电阻为计算出的全部电阻值的平均值。

进一步地，所述计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值，包括：根据公式一计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值；

所述公式一包括：

其中，R为针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值，k为所述当前占空比，U为所述电流稳定后的母线电压值，I为所述电流稳定后的电流值。

进一步地，所述根据相电阻、所述至少两个时间值及相应电流值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，包括：

将所述至少两个时间值中的每一个时间值依次作为目标时间值，并针对所述目标时间值和所述至少两个时间值中晚于所述目标时间值的每一个目标时间值，均执行：根据公式二，计算针对当前时间值和所述目标时间值的第一线电感；

确定针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，为计算出的全部第一线电感的平均值；

所述公式二包括：

其中，ΔI为所述目标时间值对应的电流值减去所述当前时间值对应的电流值的差值，k为所述当前占空比，U为所述电流稳定后的母线电压值，R_s为所述相电阻，L_s为针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，Δt为所述目标时间值减去所述当前时间值的差值。

进一步地，所述定子三相包括A相、B相和C相；

所述根据计算出的全部线电感，计算电机电感参数，包括：根据公式三和公式四，分别计算线间电感正弦波的幅值和偏移量；

根据所述幅值和所述偏移量，计算电机电感参数；

所述公式三包括：

所述公式四包括：

其中，A₀为所述幅值，C₀为所述偏移量，L_sAB为A相和B相的线电感，且L_sAB等于针对A相和B相的全部线电感的平均值，L_sBC为B相和C相的线电感，且L_sBC等于针对B相和C相的全部线电感的平均值，L_sAC为A相和C相的线电感，且L_sAC等于针对A相和C相的全部线电感的平均值。

进一步地，所述根据所述幅值和所述偏移量，计算电机电感参数，包括：根据公式五计算d轴电感；

所述公式五包括：L_d＝(C₀-A₀)/2，其中，L_d为所述d轴电感。

进一步地，所述根据所述幅值和所述偏移量，计算电机电感参数，包括：根据公式六计算q轴电感；

所述公式六包括：L_q＝(C₀+A₀)/2，其中，L_q为所述q轴电感。

另一方面，本发明提供了一种在线识别电机电感参数的装置，包括：

确定单元，用于确定包括有至少一个占空比的第一占空比集合、包括有至少一个占空比的第二占空比集合，所述第一占空比集合和所述第二占空比集合中相同占空比的个数为整数；

处理单元，用于将确定的每一个占空比依次作为当前占空比，并针对所述当前占空比和定子三相中的每一个两相均执行：控制当前两相中，一相的上桥臂和另一相的下桥臂均开启，以及控制剩余的每一个桥臂均关断；根据所述当前占空比，通过逆变器将直流母线电压进行高频斩波，以得到等效的直流低压；所述第一占空比集合包括所述当前占空比时，读取电流稳定前的至少两个时间值和每一个所述时间值时对应的电流值；所述第二占空比集合包括所述当前占空比时，根据电流稳定后的电流值和母线电压值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值；根据相电阻、所述至少两个时间值及相应电流值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，其中，所述相电阻根据计算出的全部电阻值而计算获得；根据计算出的全部线电感，计算电机电感参数。

进一步地，所述处理单元，用于确定所述相电阻为计算出的全部电阻值的平均值。

进一步地，所述处理单元，用于根据公式一计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值；

所述公式一包括：

其中，R为针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值，k为所述当前占空比，U为所述电流稳定后的母线电压值，I为所述电流稳定后的电流值。

进一步地，所述处理单元，用于将所述至少两个时间值中的每一个时间值依次作为目标时间值，并针对所述目标时间值和所述至少两个时间值中晚于所述目标时间值的每一个目标时间值，均执行：根据公式二，计算针对当前时间值和所述目标时间值的第一线电感；确定针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，为计算出的全部第一线电感的平均值；

所述公式二包括：

其中，ΔI为所述目标时间值对应的电流值减去所述当前时间值对应的电流值的差值，k为所述当前占空比，U为所述电流稳定后的母线电压值，R_s为所述相电阻，L_s为针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，Δt为所述目标时间值减去所述当前时间值的差值。

进一步地，所述定子三相包括A相、B相和C相；

所述处理单元，用于根据公式三和公式四，分别计算线间电感正弦波的幅值和偏移量；根据所述幅值和所述偏移量，计算电机电感参数；

所述公式三包括：

所述公式四包括：

其中，A₀为所述幅值，C₀为所述偏移量，L_sAB为A相和B相的线电感，且L_sAB等于针对A相和B相的全部线电感的平均值，L_sBC为B相和C相的线电感，且L_sBC等于针对B相和C相的全部线电感的平均值，L_sAC为A相和C相的线电感，且L_sAC等于针对A相和C相的全部线电感的平均值。

进一步地，所述处理单元，用于根据公式五计算d轴电感；

所述公式五包括：L_d＝(C₀-A₀)/2，其中，L_d为所述d轴电感。

进一步地，所述处理单元，用于根据公式六计算q轴电感；

所述公式六包括：L_q＝(C₀+A₀)/2，其中，L_q为所述q轴电感。

本发明提供了在线识别电机电感参数的方法及装置，该方法包括：确定具有整数个相同占空比的第一集合和第二集合；将确定的各占空比依次作为当前占空比，针对定子三相中的各两相：控制仅当前两相中一相上桥臂和另一相下桥臂开启；根据当前占空比经逆变器将直流母线电压进行高频斩波；第一集合包括当前占空比时，读取电流稳定前的至少两个时间值及相应电流值；第二集合包括当前占空比时，根据电流稳定后的电流值和母线电压值，计算针对当前两相和当前占空比的电阻值；根据由全部电阻值而得的相电阻、至少两个时间值及相应电流值，计算针对当前两相和当前占空比的线电感；根据全部线电感计算电机电感参数。参数的在线识别能够保证电机运行的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种在线识别电机电感参数的方法的流程图；

图2是本发明一实施例提供的一种定子三相电路的示意图；

图3是本发明一实施例提供的一种测试相电阻稳态等效电路的示意图；

图4是本发明一实施例提供的一种测试线电感稳态等效电路的示意图；

图5是本发明一实施例提供的一种直轴电感和交轴电感空间变化图的示意图；

图6是本发明一实施例提供的一种在线识别电机电感参数的装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的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。

如图1所示，本发明实施例提供了一种在线识别电机电感参数的方法，可以包括以下步骤：

步骤101：确定包括有至少一个占空比的第一占空比集合、包括有至少一个占空比的第二占空比集合，所述第一占空比集合和所述第二占空比集合中相同占空比的个数为整数。

步骤102：将确定的每一个占空比依次作为当前占空比，并针对所述当前占空比和定子三相中的每一个两相均执行：控制当前两相中，一相的上桥臂和另一相的下桥臂均开启，以及控制剩余的每一个桥臂均关断。

步骤103：根据所述当前占空比，通过逆变器将直流母线电压进行高频斩波，以得到等效的直流低压。

步骤104：所述第一占空比集合包括所述当前占空比时，读取电流稳定前的至少两个时间值和每一个所述时间值时对应的电流值；所述第二占空比集合包括所述当前占空比时，根据电流稳定后的电流值和母线电压值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值。

步骤105：根据相电阻、所述至少两个时间值及相应电流值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，其中，所述相电阻根据计算出的全部电阻值而计算获得。

步骤106：根据计算出的全部线电感，计算电机电感参数。

本发明实施例提供了一种在线识别电机电感参数的方法，确定具有整数个相同占空比的第一集合和第二集合；将确定的各占空比依次作为当前占空比，针对定子三相中的各两相：控制仅当前两相中一相上桥臂和另一相下桥臂开启；根据当前占空比经逆变器将直流母线电压进行高频斩波；第一集合包括当前占空比时，读取电流稳定前的至少两个时间值及相应电流值；第二集合包括当前占空比时，根据电流稳定后的电流值和母线电压值，计算针对当前两相和当前占空比的电阻值；根据由全部电阻值而得的相电阻、至少两个时间值及相应电流值，计算针对当前两相和当前占空比的线电感；根据全部线电感计算电机电感参数。参数的在线识别能够保证电机运行的稳定性。

本发明实施例中，可以在电机运行时按需读取相关参数，并根据读取到的参数来计算电机电感参数，以实现电机电感参数的在线识别。如此，可以在每次电机启动运行前，自动测试电机电感参数，然后用测试得到的电机电感参数来控制电机正常运行。可见，本发明实施例至少可以具有以下优点：

(1)电机电感参数实时测实时用。在线识别电机电感参数，并基于此控制电机运行，使得电机运行无需依赖于以往确定的固定参数，从而避免了压缩机电机在长期运行的情况下，相关的电机参数可能会发生变化，从而影响运行稳定性的问题。

(2)在线识别。基于电机实际运行情况以在线识别电机电感参数，而非离线识别，如此识别到的参数更符合电机自身特点，有益于保证对电机的准确控制。

(3)自动化识别。由于整个过程不需要人为的干预，从而达到电机不用调节参数也能正常运行的目的。

(4)无需设置专门的存储器。由于可在每次电机启动运行前，预先在线识别电机电感参数，故可以无需设置用于存储电机电感参数的存储器，降低硬件成本。

(5)应对电机参数未知的情况。以往进行电机控制时需要预知电机电感参数，当特殊情况下参数未知时，需要临时进行现场测试，现场测试通常比较麻烦，浪费资源，使用不便捷。而本发明实施例可在线识别电机电感参数，故可应对电机参数未知的情况。

下面，结合上述步骤101～106，对这一电机电感参数在线识别方法进行进一步地限定说明。举例来说，可以基于下述表1来实现电机电感参数的在线识别。

表1

详细地，定子三相通常为A相、B相、C相这三相。如此，我们可以依次针对A相和B相这两相、A相和C相这两相、B相和C相这两相进行分析。

详细地，由于电机运行后，电流会出现逐渐变大并最终趋于稳定的变化趋势，故可以在电流稳定前采样时间值和相应电流值，以用于计算线电感；在电流稳定后采样电流值和母线电压值，以用于计算相电阻，相电阻进而用于线电感的计算。最终即可根据线电感计算电机电感参数。

对于电流稳定前后的两次采样，可以在同一电流变化过程中实现，也可以在不同电流变化过程中分别实现，工作人员按需预先设定好实现流程即可。通常情况下，可以通过控制不同的占空比，以分别得到相应不同的电流变化过程。如此，可以设置用于电流稳定前采样的各个占空比，即上述第一占空比集合，以及用于电流稳定后采样的各个占空比，即上述第二占空比集合。

由于电流稳定前采样时，电流不断变化，故可以读取多组数据，如此可通过求平均值的方式以减小单一数据所可能带来的高误差。如此，对于电流稳定前采样，在一个占空比下实现采样即可。当然，在多个占空比下分别执行时，可以进一步求平均值以提高准确率。

反之，由于电流稳定后采样时，电流变化不大，故可以仅读取一组数据，如此，为降低单一数据所可能带来的高误差，对于电流稳定后采样，可以在多个占空比下分别执行，并通过求平均值的方式以提高准确率。

综上，第一占空比集合和第二占空比集合中相同占空比的个数为整数。当然，为简化在线识别过程，优选地，第二占空比集合可包括第一占空比集合。比如，如上述表1，第一占空比集合包括50％这一个占空比，第二占空比集合包括50％、80％和30％这三个占空比。

由于存在占空比和定子两相这两个变量，故可以存在下述两种实现逻辑：

逻辑1：先固定同一占空比，依次针对每一个两相进行相应数据采集，同理，再固定下一个占空比，再次依次针对每一个两相进行数据采集，如此执行，直至固定最后一个占空比；

逻辑2：先固定一个两相，依次针对每一个占空比进行相应数据采集，同理，再固定下一个两相，再次依次针对每一个占空比进行相应数据采集，如此执行，直至固定最后一个两相。

当然，工作人员可以按需使用任一逻辑来实现参数在线识别。下面，基于上述逻辑1，以表1所示内容为例，对这一在线识别电机电感参数的过程进行说明。如下所述，这一过程可以涉及下述S1～S18。

S1：以50％这一占空比作为当前占空比。

S2：以A相和B相为当前两相。

比如，可控制A相上桥臂和B相下桥臂开启，A相下桥臂、B相上桥臂和C相上下桥臂均关闭。基于此，使逆变器在一个PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)周期中，在A相上桥臂导通时间内，电流从直流母线电压经过A相上桥臂对应的IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)流入电机对应的线圈，再从电机B相下桥臂对应的IGBT流出。

对应地，请参考图2所示的定子三相电路的示意图，可控制开关1和开关6开启，开关2～开关5均关闭。图2中，PMSM的全称为permanent magnet synchronous motor，即永磁同步电机。电机在这种情况下的稳态等效电路可以如图3所示，图3为测试相电阻稳态等效电路。

S3：控制占空比为50％，通过逆变器将直流母线电压进行高频斩波，以得到等效的直流低压。电机在这种情况下的稳态等效电路可以如图4所示，图4为测试线电感稳态等效电路。

S4：在电流稳定前，依次读取三个时间值，以及读取各个时间值时刻的电流值。比如，读取到的数据分别为t_AB1-1、I_AB1-1、t_AB1-2、I_AB1-2、t_AB1-3、I_AB1-3。

S5：在电流稳定后，读取电流值和母线电压值。比如，可读取到的数据分别为I_AB1、U_AB1。

S6：将S2中的B相变为C相，再次执行S2～S5。如此，可读取到的数据分别为t_AC1-1、I_AC1-1、t_AC1-2、I_AC1-2、t_AC1-3、I_AC1-3、I_AC1、U_AC1。

S7：将S2中的A相变为B相，再次执行S2～S5。如此，可读取到的数据分别为t_BC1-1、I_BC1-1、t_BC1-2、I_BC1-2、t_BC1-3、I_BC1-3、I_BC1、U_BC1。

S8：将S1和S3中的50％变成80％，再次执行S2、S3和S5。如此，可读取到的数据分别为I_AB2、U_AB2。

S9：将S1和S3中的50％变成80％，将S2中的B相变为C相，再次执行S2、S3和S5。如此，可读取到的数据分别为I_AC2、U_AC2。

S10：将S1和S3中的50％变成80％，将S2中的A相变为C相，再次执行S2、S3和S5。如此，可读取到的数据分别为I_BC2、U_BC2。

S11：将S1和S3中的50％变成30％，再次执行S2、S3和S5。如此，可读取到的数据分别为I_AB3、U_AB3。

S12：将S1和S3中的50％变成30％，将S2中的B相变为C相，再次执行S2、S3和S5。如此，可读取到的数据分别为I_AC3、U_AC3。

S13：将S1和S3中的50％变成30％，将S2中的A相变为C相，再次执行S2、S3和S5。如此，可读取到的数据分别为I_BC3、U_BC3。

S14：根据读取到的电流值和母线电压值，计算电阻值。

比如，根据I_AB1、U_AB1，计算针对AB两相和50％的电阻值：R_AB1。同理，可计算出其他8个电阻值。如此，可计算出的9个电阻值分别为：R_AB1、R_AC1、R_BC1、R_AB2、R_AC2、R_BC2、R_AB3、R_AC3、R_BC3。

S15：根据计算出的全部电阻值，计算相电阻R_s。即根据S14中的9个电阻值以计算得到相电阻R_s。

S16：根据相电阻R_s、针对特定占空比和特定两相所读取到的全部时间值和相应电流值，来计算线电感。

比如，根据R_s和S4中读取到的时间值和相应电流值，计算针对AB两相和50％的线电感：L_sAB1。即根据R_s、t_AB1-1、I_AB1-1、t_AB1-2、I_AB1-2、t_AB1-3、I_AB1-3来计算L_sAB1。

同理，可计算出针对AC两相和50％的线电感：L_sAC1、针对BC两相和50％的线电感：L_sBC1。

S17：根据计算出的全部线电感，计算电机电感参数。即根据L_sAB1、L_sAB1、L_sBC1，来计算电机电感参数。

S18：在线识别过程结束。然后，即可用测试得到的电机电感参数，控制电机正常运行。

通过上述S1～S18可以看出，主要存在计算相电阻和计算线电感这两个计算过程。

详细地，针对相电阻的计算：

在计算线电感L_s之前，首先需要计算相电阻R_s。对应于上述S2～S4，对相电阻的测试方法采用直流伏安法。具体地，可通过逆变器将直流母线电压进行高频斩波，用给定的占空比，得到等效的直流低压。向电机通入一个特定的电压矢量和零矢量，等到电流稳定后，读取相电流值。电机在这种情况下的稳态等效电路可以如图3所示。由图3可知，可以存在下述公式(1)。

其中，R为针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值，k为所述当前占空比，U为所述电流稳定后的母线电压值，I为所述电流稳定后的电流值。

因此，在本发明一个实施例中，所述计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值，包括：根据上述公式(1)计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值。

比如，当前两相为A相和B相，当前占空比为50％时，相应电阻值即为R_AB1＝(50％×U_AB1)/(2×I_AB1)。

对应地，在上述S14中，可以计算出上述9个电阻值。从而，在上述S15中，即可计算相电阻R_s。在本发明一个实施例中，所述相电阻为计算出的全部电阻值的平均值。

即，R_s＝(R_AB1+R_AC1+R_BC1+R_AB2+R_AC2+R_BC2+R_AB3+R_AC3+R_BC3)/9。

在计算出相电阻R_s后，即可计算线电感。

详细地，针对线电感的计算：

要得到直轴电感参数L_d和交轴电感参数L_q，首先需要得到电机线电感L_s。本发明实施例中，主要是向电机施加一固定电压，电容电压通过固定占空比，输出一个斩波电压，通过两相的相电阻和电感。电机在这种情况下的稳态等效电路可以如图4所示。由图4可知，可以存在下述公式(2)。

U_S＝2×R_s×I+p×L_s×I(2)

其中，p为微分，I为电流，U_S为相电压，U_S＝k×U。

对上述公式(2)进行变形后可得到下述公式(3)。

其中，

为稳态时的电流响应，当I上升到稳态值的某一比例，记录这个过程的时间，就可以得到相应的L_s。

更进一步，为了使得电流上升的时间t更加准确，可以应用两个时刻的差，如此，对上述公式(3)进行变形后可得到下述公式(4)。

其中，ΔI为所述目标时间值对应的电流值减去所述当前时间值对应的电流值的差值，k为所述当前占空比，U为所述电流稳定后的母线电压值，R_s为所述相电阻，L_s为针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，Δt为所述目标时间值减去所述当前时间值的差值。

因此，在本发明一个实施例中，所述根据相电阻、所述至少两个时间值及相应电流值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，包括：将所述至少两个时间值中的每一个时间值依次作为目标时间值，并针对所述目标时间值和所述至少两个时间值中晚于所述目标时间值的每一个目标时间值，均执行：根据上述公式(4)，计算针对当前时间值和所述目标时间值的第一线电感；确定针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，为计算出的全部第一线电感的平均值。

比如，当前两相为A相和B相，当前占空比为50％时，针对上述S4中采集到的t_AB1-1、I_AB1-1、t_AB1-2、I_AB1-2、t_AB1-3、I_AB1-3进行处理，以计算针对AB两相和50％的线电感。

首先将t_AB1-1作为目标时间值，由于t_AB1-2和t_AB1-3均晚于t_AB1-1，故可先计算针对t_AB1-1和t_AB1-2的第一线电感。

比如，上述公式(4)中，ΔI＝I_AB1-2-I_AB1-1，Δt＝t_AB1-2-t_AB1-1，k＝50％，U＝U_AB1，R_s＝(R_AB1+R_AC1+R_BC1+R_AB2+R_AC2+R_BC2+R_AB3+R_AC3+R_BC3)/9，从而可计算出针对t_AB1-1和t_AB1-2的第一线电感，假设记作L_sAB1-1。

同理，再计算针对t_AB1-1和t_AB1-3的第一线电感，假设记作L_sAB1-2。

然后，将t_AB1-2作为目标时间值，由于t_AB1-3晚于t_AB1-2，故如上所述，可计算针对t_AB1-2和t_AB1-3的第一线电感，假设记作L_sAB1-3。

最后，对于针对AB两相和50％而计算出的全部第一线电感，可以将其平均值作为针对AB两相和50％的线电感，即L_sAB1＝(L_sAB1-1+L_sAB1-2+L_sAB1-3)/3。

这里计算出的L_sAB1是针对AB两相和50％的线电感，当存在针对AB两相和其他占空比的线电感时，还可以将这些线电感求平均值，以得到针对AB两相的线电感。由表1可知，由于未针对其他占空比进行电流稳定前采样，故这里计算出的L_sAB1，同样可直接作为针对AB两相的线电感：L_sAB。

同理，可以计算出针对AC两相和50％的线电感：L_sAC1、针对BC两相和50％的线电感：L_sBC1。同样，L_sAC1可直接作为针对AC两相的线电感：L_sAC，L_sBC1可直接作为针对BC两相的线电感：L_sBC。

如此，电机三相线电感L_sAB、L_sAC和L_sBC均可知。根据磁场有限元分析，请参考图5，三相的磁场成正弦波分布，而且两两相差120度。三相线电感也呈现正弦波分布，而且最大值是交轴电感，即L_q，最小值为直轴电感，即L_d。

如此，可以存在下述公式(5)～公式(7)：

L_sAB＝A₀sinθ+C₀ (5)

L_sAC＝A₀sin(θ-120)+C₀ (6)

L_sBC＝A₀sin(θ+120)+C₀ (7)

式中，A₀为线间电感正弦波的幅值，C₀为正弦波的偏移量。

根据上述公式(5)～公式(7)，当L_sAB、L_sAC和L_sBC均可知时，即可计算出A₀和C₀。其中，A₀和C₀的计算公式分别如下述公式(8)和公式(9)所示。

其中，A₀为所述幅值，C₀为所述偏移量，L_sAB为A相和B相的线电感，且L_sAB等于针对A相和B相的全部线电感的平均值，L_sBC为B相和C相的线电感，且L_sBC等于针对B相和C相的全部线电感的平均值，L_sAC为A相和C相的线电感，且L_sAC等于针对A相和C相的全部线电感的平均值。

进而，可通过下述公式(10)求得直轴电感，或称d轴电感，以及可通过下述公式(11)求得交轴电感，或称q轴电感。

L_d＝(C₀-A₀)/2 (10)

L_q＝(C₀+A₀)/2 (11)

其中，L_d为所述d轴电感，L_q为所述q轴电感。

基于上述内容，在本发明一个实施例中，所述定子三相包括A相、B相和C相；

所述根据计算出的全部线电感，计算电机电感参数，包括：根据上述公式(8)和公式(9)，分别计算线间电感正弦波的幅值和偏移量；根据所述幅值和所述偏移量，计算电机电感参数。

进一步地，在本发明一个实施例中，所述根据所述幅值和所述偏移量，计算电机电感参数，包括：根据上述公式(10)计算d轴电感。

进一步地，在本发明一个实施例中，所述根据所述幅值和所述偏移量，计算电机电感参数，包括：根据上述公式(11)计算q轴电感。

如图6所示，本发明实施例提供了一种在线识别电机电感参数的装置，可以包括：

确定单元601，用于确定包括有至少一个占空比的第一占空比集合、包括有至少一个占空比的第二占空比集合，所述第一占空比集合和所述第二占空比集合中相同占空比的个数为整数；

处理单元602，用于将确定的每一个占空比依次作为当前占空比，并针对所述当前占空比和定子三相中的每一个两相均执行：控制当前两相中，一相的上桥臂和另一相的下桥臂均开启，以及控制剩余的每一个桥臂均关断；根据所述当前占空比，通过逆变器将直流母线电压进行高频斩波，以得到等效的直流低压；所述第一占空比集合包括所述当前占空比时，读取电流稳定前的至少两个时间值和每一个所述时间值时对应的电流值；所述第二占空比集合包括所述当前占空比时，根据电流稳定后的电流值和母线电压值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值；根据相电阻、所述至少两个时间值及相应电流值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，其中，所述相电阻根据计算出的全部电阻值而计算获得；根据计算出的全部线电感，计算电机电感参数。

在本发明一个实施例中，所述处理单元602，用于确定所述相电阻为计算出的全部电阻值的平均值。

在本发明一个实施例中，所述处理单元602，用于根据上述公式(1)计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值。

在本发明一个实施例中，所述处理单元602，用于将所述至少两个时间值中的每一个时间值依次作为目标时间值，并针对所述目标时间值和所述至少两个时间值中晚于所述目标时间值的每一个目标时间值，均执行：根据上述公式(4)，计算针对当前时间值和所述目标时间值的第一线电感；确定针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，为计算出的全部第一线电感的平均值。

在本发明一个实施例中，所述定子三相包括A相、B相和C相；

所述处理单元602，用于根据上述公式(8)和公式(9)，分别计算线间电感正弦波的幅值和偏移量；根据所述幅值和所述偏移量，计算电机电感参数。

在本发明一个实施例中，所述处理单元602，用于根据上述公式(10)计算d轴电感。

在本发明一个实施例中，所述处理单元602，用于根据上述公式(11)计算q轴电感。

上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

此外，本发明一个实施例还提供了一种可读介质，包括执行指令，当存储控制器的处理器执行所述执行指令时，所述存储控制器执行上述任一所述的在线识别电机电感参数的方法。

此外，本发明一个实施例还提供了一种存储控制器，包括：处理器、存储器和总线；

所述存储器用于存储执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述存储控制器运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令，以使所述存储控制器执行上述任一所述的在线识别电机电感参数的方法。

综上所述，本发明的实施例具有至少如下有益效果：

1、本发明实施例中，确定具有整数个相同占空比的第一集合和第二集合；将确定的各占空比依次作为当前占空比，针对定子三相中的各两相：控制仅当前两相中一相上桥臂和另一相下桥臂开启；根据当前占空比经逆变器将直流母线电压进行高频斩波；第一集合包括当前占空比时，读取电流稳定前的至少两个时间值及相应电流值；第二集合包括当前占空比时，根据电流稳定后的电流值和母线电压值，计算针对当前两相和当前占空比的电阻值；根据由全部电阻值而得的相电阻、至少两个时间值及相应电流值，计算针对当前两相和当前占空比的线电感；根据全部线电感计算电机电感参数。参数的在线识别能够保证电机运行的稳定性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种在线识别电机电感参数的方法，其特征在于，包括：

确定包括有至少一个占空比的第一占空比集合、包括有至少一个占空比的第二占空比集合，所述第一占空比集合和所述第二占空比集合中相同占空比的个数为整数；

将确定的每一个占空比依次作为当前占空比，并针对所述当前占空比和定子三相中的每一个两相均执行：

控制当前两相中，一相的上桥臂和另一相的下桥臂均开启，以及控制剩余的每一个桥臂均关断；

根据所述当前占空比，通过逆变器将直流母线电压进行高频斩波，以得到等效的直流低压；

所述第一占空比集合包括所述当前占空比时，读取电流稳定前的至少两个时间值和每一个所述时间值时对应的电流值；

所述第二占空比集合包括所述当前占空比时，根据电流稳定后的电流值和母线电压值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值；

根据相电阻、所述至少两个时间值及相应电流值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，其中，所述相电阻根据计算出的全部电阻值而计算获得；

根据计算出的全部线电感，计算电机电感参数；

所述根据相电阻、所述至少两个时间值及相应电流值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，包括：

将所述至少两个时间值中的每一个时间值依次作为目标时间值，并针对所述目标时间值和所述至少两个时间值中晚于所述目标时间值的每一个目标时间值，均执行：根据公式二，计算针对当前时间值和所述目标时间值的第一线电感；

确定针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，为计算出的全部第一线电感的平均值；

所述公式二包括：

其中，ΔI为所述目标时间值对应的电流值减去所述当前时间值对应的电流值的差值，k为所述当前占空比，U为所述电流稳定后的母线电压值，R_s为所述相电阻，L_s为针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，Δt为所述目标时间值减去所述当前时间值的差值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述相电阻为计算出的全部电阻值的平均值；

和/或，

所述计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值，包括：根据公式一计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值；

所述公式一包括：

其中，R为针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值，k为所述当前占空比，U为所述电流稳定后的母线电压值，I为所述电流稳定后的电流值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述定子三相包括A相、B相和C相；

所述根据计算出的全部线电感，计算电机电感参数，包括：根据公式三和公式四，分别计算线间电感正弦波的幅值和偏移量；

根据所述幅值和所述偏移量，计算电机电感参数；

所述公式三包括：

所述公式四包括：

其中，A₀为所述幅值，C₀为所述偏移量，L_sAB为A相和B相的线电感，且L_sAB等于针对A相和B相的全部线电感的平均值，L_sBC为B相和C相的线电感，且L_sBC等于针对B相和C相的全部线电感的平均值，L_sAC为A相和C相的线电感，且L_sAC等于针对A相和C相的全部线电感的平均值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述根据所述幅值和所述偏移量，计算电机电感参数，包括：根据公式五计算d轴电感；

所述公式五包括：L_d＝(C₀-A₀)/2，其中，L_d为所述d轴电感；

和/或，

所述根据所述幅值和所述偏移量，计算电机电感参数，包括：根据公式六计算q轴电感；

所述公式六包括：L_q＝(C₀+A₀)/2，其中，L_q为所述q轴电感。

5.一种在线识别电机电感参数的装置，其特征在于，包括：

确定单元，用于确定包括有至少一个占空比的第一占空比集合、包括有至少一个占空比的第二占空比集合，所述第一占空比集合和所述第二占空比集合中相同占空比的个数为整数；

处理单元，用于将确定的每一个占空比依次作为当前占空比，并针对所述当前占空比和定子三相中的每一个两相均执行：控制当前两相中，一相的上桥臂和另一相的下桥臂均开启，以及控制剩余的每一个桥臂均关断；根据所述当前占空比，通过逆变器将直流母线电压进行高频斩波，以得到等效的直流低压；所述第一占空比集合包括所述当前占空比时，读取电流稳定前的至少两个时间值和每一个所述时间值时对应的电流值；所述第二占空比集合包括所述当前占空比时，根据电流稳定后的电流值和母线电压值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值；根据相电阻、所述至少两个时间值及相应电流值，计算针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，其中，所述相电阻根据计算出的全部电阻值而计算获得；根据计算出的全部线电感，计算电机电感参数；

所述处理单元，用于将所述至少两个时间值中的每一个时间值依次作为目标时间值，并针对所述目标时间值和所述至少两个时间值中晚于所述目标时间值的每一个目标时间值，均执行：根据公式二，计算针对当前时间值和所述目标时间值的第一线电感；确定针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，为计算出的全部第一线电感的平均值；

所述公式二包括：

其中，ΔI为所述目标时间值对应的电流值减去所述当前时间值对应的电流值的差值，k为所述当前占空比，U为所述电流稳定后的母线电压值，R_s为所述相电阻，L_s为针对所述当前两相和所述当前占空比的线电感，Δt为所述目标时间值减去所述当前时间值的差值。

6.根据权利要求5所述的在线识别电机电感参数的装置，其特征在于，

所述处理单元，用于确定所述相电阻为计算出的全部电阻值的平均值；

和/或，

所述处理单元，用于根据公式一计算针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值；

所述公式一包括：

其中，R为针对所述当前两相和所述当前占空比的电阻值，k为所述当前占空比，U为所述电流稳定后的母线电压值，I为所述电流稳定后的电流值。

7.根据权利要求6所述的在线识别电机电感参数的装置，其特征在于，

所述定子三相包括A相、B相和C相；

所述处理单元，用于根据公式三和公式四，分别计算线间电感正弦波的幅值和偏移量；根据所述幅值和所述偏移量，计算电机电感参数；

所述公式三包括：

所述公式四包括：

其中，A₀为所述幅值，C₀为所述偏移量，L_sAB为A相和B相的线电感，且L_sAB等于针对A相和B相的全部线电感的平均值，L_sBC为B相和C相的线电感，且L_sBC等于针对B相和C相的全部线电感的平均值，L_sAC为A相和C相的线电感，且L_sAC等于针对A相和C相的全部线电感的平均值。

8.根据权利要求7所述的在线识别电机电感参数的装置，其特征在于，

所述处理单元，用于根据公式五计算d轴电感；

所述公式五包括：L_d＝(C₀-A₀)/2，其中，L_d为所述d轴电感；

和/或，

所述处理单元，用于根据公式六计算q轴电感；

所述公式六包括：L_q＝(C₀+A₀)/2，其中，L_q为所述q轴电感。

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