CN113359032B - 永磁同步电机测试方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种永磁同步电机测试方法、装置及设备,该方法包括:在匀速运转模式下获取待测试目标的线性霍尔校准参数,依据所述线性霍尔校准参数,确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常;当确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态正常时,分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定所述待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压;依据各套所获取的线性霍尔校准参数对应的测试启动电压,确定所述测试启动电压是否正常。该方法可以提高永磁同步电机测试的全面性和准确性。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种永磁同步电机测试方法、装置及设备。
背景技术
永磁同步电机以永磁体提供励磁,使电动机结构较为简单,降低了加工和装配费用,且省去了容易出问题的集电环和电刷,提高了电动机运行的可靠性;又因无需励磁电流,没有励磁损耗,提高了电动机的效率和功率密度。
永磁同步电机逐渐在工农业中广泛应用,近十多年来,由于新技术,新工艺和新器件的涌现和使用,使得永磁同步电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面,也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。
为了保证永磁同步电机的正常应用,降低应用中异常出现的概率,永磁同步电机需要在出厂时进行测试,保证永磁同步电机符合产品要求。
如何准确、全面地实现永磁同步电机的测试成为一个亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种永磁同步电机测试方法、装置及设备。
具体地,本申请是通过如下技术方案实现的:
根据本申请实施例的第一方面,提供一种永磁同步电机测试方法,包括:
在匀速运转模式下获取待测试目标的线性霍尔校准参数,所述待测试目标包括永磁同步电机或由永磁同步电机组装成的模组,所述线性霍尔校准参数包括至少一套线性霍尔校准参数;
依据所述线性霍尔校准参数,确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常;
当确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态正常时,分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定所述待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压;
依据各套所获取的线性霍尔校准参数对应的测试启动电压,确定所述测试启动电压是否正常。
根据本申请实施例的第二方面,提供一种永磁同步电机测试装置,包括:
获取单元,用于在匀速运转模式下获取待测试目标的线性霍尔校准参数,所述待测试目标包括永磁同步电机或由永磁同步电机组装成的模组,所述线性霍尔校准参数包括至少一套线性霍尔校准参数;
测试单元,用于依据所述线性霍尔校准参数,确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常;
所述获取单元,还用于当所述测试单元确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态正常时,分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定所述待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压;
所述测试单元,还用于依据各套所获取的线性霍尔校准参数对应的测试启动电压,确定所述测试启动电压是否正常。
根据本申请实施例的第三方面,提供一种电子设备,包括处理器和机器可读存储介质,所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,所述处理器用于执行机器可执行指令,以实现第一方面的永磁同步电机测试方法。
根据本申请实施例的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质内存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现第一方面的永磁同步电机测试方法。
本申请实施例的永磁同步电机测试方法,通过在匀速运转模式下获取待测试目标的线性霍尔校准参数,并依据线性霍尔校准参数,确定待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常;当确定待测试目标的霍尔传感器的状态正常时,分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压,并依据各套所获取的线性霍尔校准参数对应的测试启动电压,确定测试启动电压是否正常,通过分别从霍尔传感器的状态和启动电压两个维度对待测试目标进行测试,提高了永磁同步电机测试的全面性和准确性。
附图说明
图1为本申请一示例性实施例示出的一种永磁同步电机测试方法的流程示意图;
图2为本申请一示例性实施例示出的一种在匀速运转模式下获取待测试目标的线性霍尔校准参数的流程示意图;
图3为本申请一示例性实施例示出的一种确定待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压的流程示意图;
图4A为本申请一示例性实施例示出的一种霍尔通道的采样曲线数据示意图;
图4B为本申请一示例性实施例示出的一种最大转矩模式下的启动电压测试的流程示意图;
图4C为本申请一示例性实施例示出的一种获取电机转子转速的示意图;
图5为本申请一示例性实施例示出的一种转子角度计算的示意图;
图6为本申请一示例性实施例示出的一种永磁同步电机测试装置的结构示意图;
图7为本申请一示例性实施例示出的一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案,下面先对本申请实施例中涉及的部分技术术语进行简单说明。
dq轴:转子磁铁的d轴正方向,是转子磁极N指向S作为转子的d轴正方向。逆时针方向为正转向,q轴是正方向超前d轴90°,d轴可以称为直轴,q轴可以称为交轴。
FOC(Field-Oriented Control,磁场定向控制):在矢量变换控制方法中,正交旋转坐标系的直轴为励磁轴(M)与转子磁场重合,交轴为转矩轴(T),转子磁场的交轴分量为零,电磁转矩的方程得到简化,即在磁场恒定的情况下,电磁转矩与交轴电流分量成正比,因此,感应电机的机械特性与他励直流电机的机械特性完全一样,实现了磁场和转矩的解耦控制。由于直轴和转子磁场重合,因此也称转子磁场定向控制。
PWM(Pulse width modulation wave,脉冲宽度调制)波:占空比可变的脉冲波形。对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。
电机极对数:永磁同步电机中定子磁钢的N、S磁极的对数,例如4极对,表示有4个N极,4个S极。
最大转矩模式:转矩是指电机中转子与定子之间磁作用力产生的可以带动机械负载的驱动“力矩”。电机转矩正比于转子磁场叉乘定子磁场,当控制永磁同步电机定子磁场,使得其与转子磁场夹角为90度时,电机处于最大转矩模式。
匀速运转模式:控制定子产生匀速旋转的磁场,带动转子以相同速度旋转。
正弦波直流偏置:正弦曲线可表示为y=Asin(ωx+φ)+k,其中:
A--振幅,当物体作轨迹符合正弦曲线的直线往复运动时,其值为行程的1/2;
(ωx+φ)--相位,反映变量y所处的状态;
φ--初相,x=0时的相位;反映在坐标系上则为图像的左右移动;
k--直流偏置,反映在坐标系上则为图像的上移或下移;
ω--角速度,控制正弦周期(单位弧度内震动的次数)。
为了使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请实施例中技术方案作进一步详细的说明。
请参见图1,为本申请实施例提供的一种永磁同步电机测试方法的流程示意图,如图1所示,该永磁同步电机测试方法可以包括以下步骤:
步骤S100、在匀速运转模式下获取待测试目标的线性霍尔校准参数,待测试目标包括永磁同步电机或由永磁同步电机组装成的模组,该线性霍尔校准参数包括至少一套线性霍尔校准参数。
本申请实施例中,考虑到为了保证永磁同步电机工作正常,需要分别保证永磁同步电机中的霍尔传感器的状态正常,以及启动电压正常,因而,为了提高永磁同步电机测试的可靠性和准确性,可以分别从霍尔传感器状态以及启动电压两个方面对永磁同步电机进行测试。
此外,考虑到单独的永磁同步电机,以及由永磁同步电机组装成的模组,由于使用环境的区别,其状态参数上可能也会存在差异。
例如,永磁同步电机组装成模组后,受到电源线的拉力,启动电压会发生一定变化。
此外,永磁同步电机组装成模组后,电机具有机械限位,不需要对N个极对进行校准。
因而,对于永磁同步电机,以及由永磁同步电机组装成的模组,可以分别采用本申请实施例提供的方案进行测试。
本申请实施例中,为了对永磁同步电机的霍尔传感器的状态进行测试,可以在匀速运转模式下获取待测试目标的线性霍尔校正参数。
需要说明的是,上述获取线性霍尔校准参数是针对极对获取的,但是永磁同步电机组装成模组后,电机具有机械限位,例如,永磁同步电机组装成模组后,通常仅能转动最大±90°,而单独的永磁同步电机则不存在转动角度限制,因此,在获取线性霍尔校准参数时,对于单独的永磁同步电机,需要分别针对每一对极对,获取线性霍尔校准参数;而对于永磁同步电机组装成的模组,则需要依据机械限位,针对部分极对,获取线性霍尔校准参数。
例如,假设永磁同步电机具有4对极对,则每对极对占90°(360°/4=90°),对于永磁同步电机组装成的模组,在转动最大±90°的情况下,可以对其中两对极对进行线性霍尔校准参数获取。
步骤S110、依据该线性霍尔校准参数,确定待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常。若是,则转至步骤S120;否则,进行异常处理。
本申请实施例中,当获取到待测试目标的在匀速运转模式下的线性霍尔校准参数时,可以依据获取到的线性霍尔校准参数,确定待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常,即待测试目标包括的永磁同步电机的霍尔传感器的状态是否正常。
当确定待测试目标的霍尔传感器状态正常时,可以继续按照步骤S120~S130中描述的方式对待测试目标启动电压进行测试。
当确定待测试目标的霍尔传感器状态异常时,可以进行异常处理,例如,进行霍尔传感器状态异常告警,由相关人员执行异常处理操作。
需要说明的是,当获取到多套线性霍尔校准参数时,可以分别依据各套线性霍尔校准参数,确定霍尔传感器的状态是否正常。当依据其中任一套线性霍尔校准参数,确定霍尔传感器的状态异常时,确定霍尔传感器的状态异常;当依据各套线性霍尔校准参数,均确定霍尔传感器的状态正常时,确定霍尔传感器的状态正常。
步骤S120、分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压。
本申请实施例中,当按照上述方式确定待测试目标的霍尔传感器的状态正常时,可以分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定待测试目标在最大转矩模式下的启动电压(可以称为测试启动电压)。
示例性的,对于按照上述方式获取到的任一套线性霍尔校准参数,可以依据该套线性霍尔校准参数,在最大转矩模式下,控制永磁同步电机的dq轴中的q轴电压,从预设初始电压(如0)开始,逐步加大,直到永磁同步电机由静止变为运动,记录此时的电压,将该电压确定为测试启动电压。
步骤S130、依据各套所获取的线性霍尔校准参数对应的测试启动电压,确定测试启动电压是否正常。
本申请实施例中,考虑到的正常状态下,永磁同步电机或由永磁同步电子组装成的模组的启动电压均会在指定电压范围内,因此,当按照上述方式确定了各套所获取的线性霍尔校准参数对应的测试启动电压时,可以分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数对应的测试启动电压是否处于预设电压范围内,确定测试启动电压是否正常。
需要说明的是,当存在多套线性霍尔校准参数时,当任一套线性霍尔校准参数对应的测试启动电压未处于预设电压范围时,确定测试启动电压异常;当各套线性霍尔校准参数对应的测试启动电压均处于预设电压范围时,确定测试启动电压正常。
本申请实施例中,当确定测试启动电压异常时,可以进行异常处理,如进行启动电压异常告警,由相关人员执行异常处理操作。
可见,在图1所示方法流程中,通过在匀速运转模式下获取待测试目标的线性霍尔校准参数,并依据线性霍尔校准参数,确定待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常;当确定待测试目标的霍尔传感器的状态正常时,分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压,并依据各套所获取的线性霍尔校准参数对应的测试启动电压,确定测试启动电压是否正常,通过分别从霍尔传感器的状态和启动电压两个维度对待测试目标进行测试,提高了永磁同步电机测试的全面性和准确性。
在一些实施例中,如图2所示,步骤S100中,在匀速运转模式下获取待测试目标的线性霍尔校准参数,可以通过以下步骤包括:
步骤S101、获取待测试目标在匀速运转模式下,待测试目标的两个线性霍尔传感器的采样数据;
步骤S102、依据两个线性霍尔传感器的采样数据,确定两个线性霍尔传感器的信号校准参数,该信号校准参数包括两个线性霍尔传感器的直流偏置和幅值比;
步骤S103、依据两个线性霍尔传感器的信号校准参数,获取两个线性霍尔传感器的有效信号;
步骤S104、在永磁同步电机处于固定零角度模式的情况下,依据两个线性霍尔传感器的有效信号,确定待测试目标的线性霍尔传感器零角度安装偏差的校准参数。
示例性的,可以通过对待测试目标的线性霍尔传感器进行数据采样的方式,确定待测试目标的线性霍尔校准参数。
相应地,可以获取待测试目标在匀速运转模式下,待测试目标的两个线性霍尔传感器的采样数据,并依据该两个线性霍尔传感器的采样数据,确定两个线性霍尔传感器的信号校准参数。
其中,上述信号校准参数可以包括两个线性霍尔传感器的直流偏置和幅值比。
在一个示例中,步骤S102中,依据两个线性霍尔传感器的采样数据,确定两个线性霍尔传感器的信号校准参数,可以包括:
分别依据两个线性霍尔传感器的采样数据,确定两个线性霍尔传感器在一个周期内的采样数据的平均值,分别得到两个线性霍尔传感器的直流偏置;
分别依据两个线性霍尔传感器的采样数据,确定两个线性霍尔传感器的霍尔信号的幅值;
依据两个线性霍尔传感器的霍尔信号的幅值,确定两个线性霍尔传感器的幅值比。
示例性的,在匀速旋转模式下,永磁同步电机以匀速运动旋转一个周期,可以得到两个霍尔通道的采样曲线数据,为两个不同相位的近似正弦波一个周期的曲线。
可以通过对一个周期的数据求平均,即可得到每个线性霍尔传感器的直流偏置。
分别计算每个曲线在一个周期内的最大值和最小值,该曲线的幅值为最大值减去最小值;两个霍尔信号的幅值比为记为两个曲线幅值相除。
当按照上述方式得到了两个线性霍尔传感器的信号校准参数时,可以依据该两个线性霍尔传感器的信号校准参数,获取该两个线性霍尔传感器的有效信号。
考虑到转子的角度获取是永磁同步电机控制的关键步骤,准确的转子角度位置解析,可以获取较大的控制力矩,提高电机的能效。
理论状态下永磁同步电子的转子磁极(即N)与定子A相重合时,转子角度(即转子与定子三相空间的A相(简称定子A相)的角度)应该是零度,但是由于安装工艺原因,线性霍尔传感器与定子A相会具有一定的角度差异(可以称为安装偏差角度或安装偏置角度),导致重合时转子角度为非零,因而,需要依据线性霍尔传感器的安装偏差角度,来获取正确的转子角度。
相应地,可以将线性霍尔传感器零角度安装偏差的校准参数(可以称为安装校准参数)作为线性霍尔校准参数,在确定线性霍尔校准参数时,可以控制永磁同步电机处于固定零角度模式,即转子磁极与定子A相重合时,依据该两个线性霍尔传感器的有效信号,确定待测试目标的线性霍尔传感器的安装校准参数,以便依据该安装校准参数确定正确的转子角度。
在一个示例中,步骤S104中,在永磁同步电机处于固定零角度模式的情况下,依据两个线性霍尔传感器的有效信号,确定待测试目标的线性霍尔传感器零角度安装偏差的校准参数,可以包括:
控制永磁同步电机处于固定零角度模式,依据该两个线性霍尔传感器的有效信号、以及该两个线性霍尔传感器的分布角度,确定待测试目标包括的永磁同步电机的定子A相相对于线性霍尔传感器的安装偏差角度;
依据待测试目标包括的永磁同步电机的定子A相相对于线性霍尔传感器的角度,确定待测试目标的线性霍尔传感器的零角度安装偏差的校准参数。
示例性的,在永磁同步电机处于固定零角度模式的情况下,可以依据两个线性霍尔传感器的有效信号、以及该两个线性霍尔传感器的分布角度(即两个线性霍尔传感器之间的角度,一般为90°或120°),确定待测试目标包括的永磁同步电机的定子A相相对于线性霍尔传感器的安装偏差角度,即其中一个线性霍尔传感器相对于定子A相的安装偏差角度。
进而,可以依据待测试目标包括的永磁同步电机的定子A相相对于线性霍尔传感器的角度,确定待测试目标的线性霍尔传感器的安装偏置角度,其具体实现可以在下文中结合具体实例进行说明。
在一些实施例中,线性霍尔校准参数包括线性霍尔传感器的信号幅值、幅值比以及直流偏置;
步骤S110中,依据线性霍尔校准参数,确定待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常,可以包括:
当待测试目标的两个线性霍尔传感器中,任一线性霍尔传感器的信号幅值小于预设幅值阈值时,确定该线性霍尔传感器的状态异常;
当两个线性霍尔传感器的幅值比未处于预设阈值范围内时,确定两个线性霍尔传感器的状态异常;
当两个线性霍尔传感器的直流偏置二者之间的差值的绝对值大于预设差值阈值时,确定两个线性霍尔传感器的状态异常。
示例性的,以线性霍尔校准参数包括线性霍尔传感器的信号幅值、幅值比以及直流偏置为例。
其中,线性霍尔传感器的信号幅值、幅值比以及直流偏置的确定方式可以参见上述实施例中的相关描述。
考虑到线性霍尔传感器的状态正常时,两个线性霍尔传感器的幅值通常均会较高,且两个线性霍尔传感器的幅值以及直流偏置均不会相差太大。
因此,当确定了线性霍尔传感器的信号幅值、幅值比以及直流偏置时,可以比较待测试目标的两个线性霍尔传感器信号幅值与预设幅值阈值,当待测试目标的两个线性霍尔传感器中,任一线性霍尔传感器的信号幅值小于预设幅值阈值时,确定该线性霍尔传感器的状态异常。
需要说明的是,当两个线性霍尔传感器的信号幅值均小于预设幅值阈值时,确定该两个线性霍尔传感器的状态均异常;当其中一个线性霍尔传感器的信号幅值均小于预设幅值阈值时,确定该线性霍尔传感器的状态异常。
此外,还可以确定两个线性霍尔传感器的幅值比是否处于预设阈值范围,当两个线性霍尔传感器的幅值比未处于预设阈值范围内时,确定两个线性霍尔传感器的状态异常。
再者,还可以确定两个线性霍尔传感器的直流偏置二者之间的差值,并比较该差值的绝对值是否大于预设差值阈值,当该差值的绝对值大于预设差值阈值时,确定两个线性霍尔传感器的状态异常。
在一些实施例中,线性霍尔校准参数包括信号校准参数和线性霍尔传感器的安装校准参数;
如图3所示,步骤S120中,分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压,可以通过以下步骤实现:
步骤S121、对于任一套所获取的线性霍尔校准参数,使用该套线性霍尔校准参数中的信号校准参数对线性霍尔传感器的霍尔信号进行校准,得到线性霍尔传感器的有效信号;
步骤S122、依据该线性霍尔传感器的有效信号,以及该套线性霍尔校准参数中的安装校准参数,确定待测试目标的电机转子的位置;
步骤S123、依据待测试目标的电机转子的位置以及控制电压,利用FOC计算三相PWM波,控制电机转动;
步骤S124、依据待测试目标的电机转子的位置以及控制周期,利用PID控制,确定待测试目标的电机转子在不同控制电压下的转速,并将使待测试目标的电机转子的转速超过预设转速阈值的控制电压,确定为测试启动电压。
示例性的,以线性霍尔校准参数包括信号校准参数和线性霍尔传感器的安装校准参数为例。
对于获取到的任一套线性霍尔校准参数,可以使用该套线性霍尔校准参数中的信号校准参数对线性霍尔传感器的霍尔信号进行校准,得到线性霍尔传感器的有效信号,并依据线性霍尔传感器的有效信号,以及该套线性霍尔校准参数中的安装校准参数,确定待测试目标的电机转子(即永磁同步电子的转子)的位置。
当确定了待测试目标的电子转子的位置时,可以依据该电机转子的位置以及控制电压,利用FOC计算三相PWM波,控制电机转动,并依据电机转子的位置以及控制周期,利用PID(Proportional-Integral-Derivative,比例积分微分控制)控制,确定待测试目标的电机转子在不同控制电压下的转速,并将使待测试目标的电机转子的转速超过预设转速阈值的控制电压,即上述永磁同步电机由静止变为运动的电压,确定为测试启动电压。
示例性的,在确定测试启动电压时,可以依据预设初始电压,以及预设步长,逐步增大控制电压。
在一个示例中,步骤S124中,依据待测试目标的电机转子的位置以及控制周期,利用PID控制,确定待测试目标的电机转子在不同控制电压下的转速,可以包括:
依据预设初始控制电压,以及待测试目标的电机转子的位置,确定待测试目标的电机转子在该预设初始控制电压下的转速;
当该转速未超过所述预设转速阈值时,依据预设步长增大控制电压,并确定待测试目标的电机转子在新的控制电压下的转速,直至待测试目标的电机转子在新的控制电压下的转速超过预设转速阈值。
示例性的,可以先依据预设初始控制电压,以及待测试目标的电机转子的位置,确定待测试目标的电机转子在该预设初始控制电压下的转速,并确定该转速是否超过预设转速阈值。
若未超过,则依据预设步长增大控制电压,例如,令Tn=Tn-1+△T,△T为预设步长,Tn为调节后的控制电压(即新的控制电压),Tn-1为调节前的控制电压(即上一次使用的控制电压),确定待测试目标的电机转子在新的控制电压下的转速,并再次确定该转速是否超过预设转速阈值;若仍未超过,则重复上述依据预设步长增大控制电压的操作。
若待测试目标的电机转子的转速超过预设转速阈值,则可以将当前的控制电压确定为测试启动电压。
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案,下面结合具体实例对本申请实施例提供的技术方案进行说明。
考虑到永磁同步电机使用时,驱动程序需要精确的转子位置,通过控制电机定子绕组中的电流来达到励磁分量和转矩分量的完全解耦,使得定子绕组产生的旋转磁场始终正交于转子永磁体的磁场,产生最大的力矩,实现磁场定向控制。若转子位置解算不精确,则不能产生最大的扭矩,甚至导致运转失控。
在该实施例中,转子角度的计算可以通过两个线性霍尔正弦信号来获取,通过两个线性霍尔传感器感应转子磁场的差异,解算转子角度。
其中,导致转子位置解算精度的因素可以包括:
1、两个线性霍尔传感器的信号本身在对磁场强弱进行量化时的差异。
2、转子磁场由于充磁工艺,导致的磁场差异。
3、线性霍尔传感器安装工艺,导致转子角度与零角度存在一定的偏差;该偏差是一个固定的误差。
4、受到各种噪声干扰引起的信号畸变。
基于此,可以通过以下几个步骤,对出厂的永磁同步电机(下文中简称电子)和由永磁同步电机组装成的模组(下文中简称模组)进行测试,依据预设测试标准,分别对电机和模组进行筛选,保证出厂电机和模组符合使用要求。
一、对单个电机进行测试:
1.1、电机在匀速运转状态下,匀速旋转360度电角度,从两个线性霍尔传感器获取具有90度或120度相位差的正弦波,对正弦波进行幅值计算和求平均值,从而得到校正两个正弦波的参数(即线性霍尔校准参数);依据矢量控制,将定子的等价dq轴设置为:d轴为固定值,q轴为0,则定子A相与转子相吸,称为零度,此时解算两个霍尔值计算得到一个角度,该角度记为安装偏差角度,记为θofs。
1.2、通过上述步骤获取电机的N个极对对应的线性霍尔校准参数后,逐次使用N套线性霍尔校准参数中的其中一套(使用其中的一套对全部极对来进行校准),将电机调整为最大转矩模式,即d轴恒为0,q轴初始为0且按一个固定增量不断增大,当电机由静止变为运动时,则记录该时刻的q值,作为该电机的启动值,记为T。
其中,N个极对按照上述方式,可以得到N个测试启动电压T。
1.3、若N个T均处于预设电压范围内,则判定为符合要求,启动电压正常;否则,即至少一个T未处于预设电压范围内,判定为不符合要求,即启动电压异常。
二、对模组进行测试
由于电机组装成模组后,受到电源线的拉力,启动电压会发生一定变化,有必要再次进行测试。同时,组装成模组后,电机具有机械限位,不需要对N个极对进行校准。
2.1、在匀速运转模下,对电机限位范围内的极对进行参数校准,获得对应的线性霍尔校准参数;
2.2、在最大转矩模式下,逐次使用获取到的各套线性霍尔校准参数中的其中一套线性霍尔校准参数,控制电机dq轴中的q轴电压,逐步从零(即以初始控制电压为0为例)开始,按一定增量(即预设步长)增大,直到电机由静止到运动,记录此时的电压,即为测试启动电压。
2.3、若各个极对对应的T均处于预设电压范围内,则判定为符合要求,启动电压正常;否则,即至少一个T未处于预设电压范围内,判定为不符合要求,即启动电压异常。
下面对测试流程中的部分细节进行详细说明。
细节一、匀速运转模式下的电机霍尔参数校准
转子的角度获取是永磁同步电机控制的关键步骤,本申请实施例中的电机利用两个霍尔传感器计算得到转子角度,再通过一系列坐标变换,将永磁同步电机定子上的三相交流电流等价为同步转速旋转的两相正交的直流电流,实现解耦,简化了控制。
准确的转子角度位置解析,可以获取较大的控制力矩,提高电机的能效,本申请引入霍尔校正模块,提高霍尔传感器计算转子角度的精度。
霍尔校准模块,主要负责两个方面的校准:
3.1、对两个线性霍尔传感器获取的正弦信号进行校准,使两者直流偏移量、幅值等一致。
由于转子磁钢充磁工艺差异等因素影响,两个线性霍尔传感器的信号(可以称为霍尔信号)获得的正弦波的直流偏置、幅值均会存在一定的差异,如图4A所示,分别为线性霍尔传感器1的正弦波和线性霍尔传感器2的正弦波。
以下为对这两个差异进行校正的方法说明。
3.1.1、两个霍尔信号的直流偏置:
图4A为电机匀速运转时,两个霍尔通道的采样曲线数据(以ADC采样为例),显然,ADC采样数据中存在一个偏置常量,使得两个曲线的平均值有一定差异,通过对一个周期的数据求平均,即可得到每个霍尔的直流偏置。
3.1.2、两个霍尔信号的幅值比:
如图4A所示的两个霍尔采样信号曲线,两者幅值并不一样,因此存在一个比值,当二者接近(如二者的比值与1.0的差值在预设差值范围内)时,设置为1.0即可;若二则相差较大,则需要进行校正,具体计算过程如下:
匀速运转模式下,电机以匀速运动旋转一个周期,得到两个霍尔通道的采样曲线数据,为两个不同相位的近似正弦波一个周期的曲线,分别计算每个曲线在一个周期内的最大值和最小值,该曲线的幅值为最大值减去最小值;两个霍尔信号的幅值比为记为两个曲线幅值相除。
3.2、获取霍尔偏置角度
转子角度,一般是指转子与定子A相的角度,线性霍尔的安装位置一般与三相线圈一样安装在定子上,但与定子A相有一个安装角度偏差(即θofs),如图5所示。
当转子磁极N与定子A相重合时,理论上转子角度应该是零度,但此时经两个霍尔值计算得到角度为θofs,可以称为霍尔的安装偏置角度(即霍尔偏置角度),该偏置角度在后续计算时需要减去,以获取正确的转子角度。
获取霍尔偏置角度的方法为:对电机施加一定的指令,使得转子磁极N与定子A相通过磁力相吸而重合,此时采集到信号signA和signB(使用霍尔校准模块得到的线性霍尔校准参数去除偏置后采集到的信号,也可以称为有效信号),并以此计算出电机A相相对于霍尔的角度θh0=func(signA,signB),具体计算方法参见下文中的相关描述,则可以获的获得安装偏置角度:
θofs=-θh0
综上,霍尔校准模块一共得到4个校准参数:
1)、两个线性霍尔传感器的硬件ADC采样偏置,分别记为直流偏置Aoffset、Boffset;
2)、两个霍尔信号的幅值比,记为幅值比κ;
3)、霍尔传感器1与定子A相的安装偏差角度,记为θofs。
3.3、线性霍尔传感器状态判定
通过以上步骤3.1的校准过程,以及获取到的4个校准参数,对线性霍尔传感器的状态是否正常进行判定,当判定为状态异常时,在显示端进行显示。
示例性的,从步骤3.1中可以获取以下参数:
a.线性霍尔传感器1的幅值Amp1;
b.线性霍尔传感器2的幅值Amp2;
c.两个霍尔信号的幅值比κ;
d.线性霍尔传感器1的采样偏置Aoffset;
e.线性霍尔传感器2的采样偏置Boffset。
依据上述参数进行如下判定:
3.3.1、当线性霍尔传感器1的幅值和线性霍尔传感器2的幅值均小于设定阈值(即上述预设幅值阈值)时,输出错误状态,即线性霍尔传感器状态异常:线性霍尔传感器1和线性霍尔传感器2都有问题;
3.3.2、当线性霍尔传感器1的幅值Amp1小于设定阈值时,输出错误状态:线性霍尔传感器1有问题;
3.3.3、当线性霍尔传感器2的幅值Amp2小于设定阈值时,输出错误状态:线性霍尔传感器2有问题;
3.3.4、当两个霍尔信号的幅值比κ超出一个阈值范围[Kmin,Kmax](即上述预设阈值范围)时,输出错误状态:霍尔信号幅值比过小或过大;
3.3.5、当线性霍尔传感器1的采样偏置Aoffset和线性霍尔传感器2的采样偏置Boffset的差的绝对值大于一个设定阈值(即上述预设差值阈值)时,输出错误状态:线性霍尔传感器1和线性霍尔传感器2偏置值差距过大。
细节二、最大转矩模式下的启动电压测试
在最大转矩模式下,使用一套所获取的线性霍尔校准参数,对霍尔信号进行校准,然后计算得到转子角度,并且以预设步长逐步增大dq轴的q轴电压幅度(即控制电压),利用FOC算法计算得到控制定子绕组的PWM波,当电机从静止变为运动,即转子转速大于阈值(即上述预设转速阈值)时,记录此时的q轴电压幅度,作为该电机的测试启动电压。
如图4B所示,整个流程如下:
4.1、获取两个线性霍尔传感器输出的信号,并进行简单的滤波处理,以平滑信号;
4.2、使用线性霍尔校准参数,对霍尔信号进行校准:
即输入原始信号Asrc、Bsrc,采样偏置Aoffset、Boffset、幅值比κ,计算公式如下:
4.3、根据校准后的霍尔信号值,以及θofs,计算转子位置θe。
4.4、获取dq轴控制电压T。
示例性的,依据初始控制电压,以及预设步长(记为△T),对控制电压进行逐步增加,直至电子转子的转速超过预设转速阈值:
Tn=Tn-1+ΔT,
其中,当转动方向为正时,电压为正;当转动方向为负时,电压取负号。
4.5、根据FOC计算控制信号。
示例性的,输入为转子位置θe、控制电压T,输出为三相PWM波形。
举例来说,通过反park变换,把两相旋转坐标系dq轴控制电压通过转子位置θe变换到两相静止坐标系(α-β)。
然后,通过空间矢量控制(SVPWM)来计算输出三相PWM波形
4.6、计算电机转子转速。
示例性的,可以通过PID控制来获取电机转子转速。
举例来说,如图4C所示,输入为当前电角度(即电机转子位置)θe以及控制周期t,输出为电机转子转速ω。
其中,PID的误差计算为:
其中,为根据转速得到的预测值,/>为上一次的预测值,/>的初始值为第一次得到的θe。
4.7、对于每个控制周期,判断电子转子转速是否大于预设转速阈值,若否,则回到4.1;若是,则进入步骤4.8。
4.8、记录此时的控制电压绝对值|T|作为该方向的测试启动电压。
4.9、判断是否完成正反两个方向的测试,若否,则回到4.1;若是,则进入步骤4.10。
4.10、判断两个方向的测试启动电压是否在预设阈值范围内。若否,即超出预设阈值范围,则可以在显示屏输出报错信息;若是,则启动电压正常,流程结束。
细节三、转子角度计算方法
如图5所示,理想情况下,通过两个霍尔采集到的信号与转子磁链成正比,且假设磁链呈正弦分布,则有:
其中:signA和signB是霍尔通道A、B(分别对应线性霍尔传感器1和2)采集到的有效信号值(已经使用霍尔校准模块得到的线性霍尔校准参数去除偏置);θh是电机转子相对于其中一个线性霍尔传感器的角度,在0~360°之间变化;θab是两个线性霍尔传感器之间的角度分布,一般为90°或者120°。
当θab=90°时:
方程可以转化为:
得到相对角度的计算方程,并通过两个霍尔信号的正负值所定位的角度区间,获得准确的原始角度计算数据:
当θab=120°时:
使用θs=θh-60°对方程进行转化:
通过三角函数变换,构造新的正余弦信息:
最终得到的反正切角度:
使用θofs进行修正,则电机转子的真实解算角度:
θe=θh+θofs
上述流程中,通过单电机测试和模组测试两种测试方案,可以排查单电机或模组的霍尔传感器是否正常,电机或模组的运转的启动电压是否符合要求,并且给予具体的异常状态,从而方便问题的排查,提升电机的出厂良率,避免问题电机或模组流入到后续生产步骤,从而减小处理难度和成本。
其中,同时校正了磁场差异、以及线性霍尔传感器的零角度安装偏差,提高了线性霍尔传感器计算转子角度的精度,可以获取较大的控制力矩,提高电机的能效。
此外,通过对霍尔信号进行统计,获取两个线性霍尔传感器的统计信息,增加了一个判定模块,能对两个线性霍尔传感器的状态是否正常进行判定,输出异常状态给外部,从而方便问题的定位。
再者,同时给出了电机和电机组装成的模组在正常工作状态下转矩的测试,以判定电机转矩是否符合产品要求,也相当于对电机校正参数的准确性进行了验证。
以上对本申请提供的方法进行了描述。下面对本申请提供的装置进行描述:
请参见图6,为本申请实施例提供的一种永磁同步电机测试装置的结构示意图,如图6所示,该永磁同步电机测试装置可以包括:
获取单元610,用于在匀速运转模式下获取待测试目标的线性霍尔校准参数,所述待测试目标包括永磁同步电机或由永磁同步电机组装成的模组,所述线性霍尔校准参数包括至少一套线性霍尔校准参数;
测试单元620,用于依据所述线性霍尔校准参数,确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常;
所述获取单元610,还用于当所述测试单元620确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态正常时,分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定所述待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压;
所述测试单元620,还用于依据各套所获取的线性霍尔校准参数对应的测试启动电压,确定所述测试启动电压是否正常。
在一些实施例中,所述获取单元610获取待测试目标在匀速运转模式下的线性霍尔校准参数,包括:
获取所述待测试目标在匀速运转模式下,所述待测试目标的两个线性霍尔传感器的采样数据;
依据所述两个线性霍尔传感器的采样数据,确定所述两个线性霍尔传感器的信号校准参数,所述信号校准参数包括所述两个线性霍尔传感器的直流偏置和幅值比;
依据所述两个线性霍尔传感器的信号校准参数,获取所述两个线性霍尔传感器的有效信号;
在永磁同步电机处于固定零角度模式的情况下,依据所述两个线性霍尔传感器的有效信号,确定所述待测试目标的线性霍尔传感器零角度安装偏差的校准参数。
在一些实施例中,所述获取单元610依据所述两个线性霍尔传感器的采样数据,确定所述两个线性霍尔传感器的信号校准参数,包括:
分别依据所述两个线性霍尔传感器的采样数据,确定所述两个线性霍尔传感器在一个周期内的采样数据的平均值,分别得到所述两个线性霍尔传感器的直流偏置;
分别依据所述两个线性霍尔传感器的采样数据,确定所述两个线性霍尔传感器的霍尔信号的幅值;
依据所述两个线性霍尔传感器的霍尔信号的幅值,确定所述两个线性霍尔传感器的幅值比。
在一些实施例中,所述获取单元610在永磁同步电机处于固定零角度模式的情况下,依据所述两个线性霍尔传感器的有效信号,确定所述待测试目标的线性霍尔传感器零角度安装偏差的校准参数,包括:
控制永磁同步电机处于固定零角度模式,依据所述两个线性霍尔传感器的有效信号、以及所述两个线性霍尔传感器的分布角度,确定所述待测试目标包括的永磁同步电机的定子A相相对于线性霍尔传感器的安装偏差角度;
依据所述待测试目标包括的永磁同步电机的定子A相相对于线性霍尔传感器的角度,确定所述待测试目标的线性霍尔传感器零角度安装偏差的校准参数。
在一些实施例中,所述线性霍尔校准参数包括线性霍尔传感器的信号幅值、幅值比以及直流偏置;
所述测试单元620依据所述线性霍尔校准参数,确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常,包括:
当所述待测试目标的两个线性霍尔传感器中,任一线性霍尔传感器的信号幅值小于预设幅值阈值时,确定该线性霍尔传感器的状态异常;
当所述两个线性霍尔传感器的幅值比未处于预设阈值范围内时,确定所述两个线性霍尔传感器的状态异常;
当所述两个线性霍尔传感器的直流偏置二者之间的差值的绝对值大于预设差值阈值时,确定所述两个线性霍尔传感器的状态异常。
在一些实施例中,所述线性霍尔校准参数包括信号校准参数和线性霍尔传感器的安装校准参数;
所述获取单元620分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定所述待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压,包括:
对于任一套所获取的线性霍尔校准参数,使用该套线性霍尔校准参数中的信号校准参数对线性霍尔传感器的霍尔信号进行校准,得到线性霍尔传感器的有效信号;
依据所述线性霍尔传感器的有效信号,以及该套线性霍尔校准参数中的安装校准参数,确定所述待测试目标的电机转子的位置;
依据所述待测试目标的电机转子的位置以及控制电压,利用磁场定向控制FOC计算三相脉冲宽度调制PWM波,控制电机转动;
依据所述待测试目标的电机转子的位置以及控制周期,利用比例积分微分控制PID控制,确定所述待测试目标的电机转子在不同控制电压下的转速,并将使所述待测试目标的电机转子的转速超过预设转速阈值的控制电压,确定为所述测试启动电压。
在一些实施例中,所述获取单元610依据所述待测试目标的电机转子的位置以及控制周期,利用PID控制,确定所述待测试目标的电机转子在不同控制电压下的转速,包括:
依据预设初始控制电压,以及所述待测试目标的电机转子的位置,确定所述待测试目标的电机转子在该预设初始控制电压下的转速;
当该转速未超过所述预设转速阈值时,依据预设步长增大控制电压,并确定所述待测试目标的电机转子在新的控制电压下的转速,直至所述待测试目标的电机转子在新的控制电压下的转速超过所述预设转速阈值。
本申请实施例提供一种电子设备,包括处理器和存储器,其中,存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,处理器用于执行机器可执行指令,以实现上文描述的永磁同步电机测试方法。
请参见图7,为本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。该电子设备可包括处理器701、存储有机器可执行指令的存储器702。处理器701与存储器702可经由系统总线703通信。并且,通过读取并执行存储器702中与永磁同步电机测试逻辑对应的机器可执行指令,处理器701可执行上文描述的永磁同步电机测试方法。
本文中提到的存储器702可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置,可以包含或存储信息,如可执行指令、数据,等等。例如,机器可读存储介质可以是:RAM(RadomAccess Memory,随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等),或者类似的存储介质,或者它们的组合。
在一些实施例中,还提供了一种机器可读存储介质,如图7中的存储器702,该机器可读存储介质内存储有机器可执行指令,所述机器可执行指令被处理器执行时实现上文描述的永磁同步电机测试方法。例如,所述机器可读存储介质可以是ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本申请实施例还提供了一种计算机程序,存储于机器可读存储介质,例如图7中的存储器702,并且当处理器执行该计算机程序时,促使处理器701执行上文中描述的永磁同步电机测试方法。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等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要素。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种永磁同步电机测试方法,其特征在于,包括:
在匀速运转模式下获取待测试目标的线性霍尔校准参数,所述待测试目标包括永磁同步电机或由永磁同步电机组装成的模组,所述线性霍尔校准参数包括至少一套线性霍尔校准参数;
依据所述线性霍尔校准参数,确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常;
当确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态正常时,分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定所述待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压;
依据各套所获取的线性霍尔校准参数对应的测试启动电压是否处于预设电压范围内,确定所述测试启动电压是否正常;
其中,所述线性霍尔校准参数包括信号校准参数和线性霍尔传感器的安装校准参数;
所述分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定所述待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压,包括:
对于任一套所获取的线性霍尔校准参数,使用该套线性霍尔校准参数中的信号校准参数对线性霍尔传感器的霍尔信号进行校准,得到线性霍尔传感器的有效信号;
依据所述线性霍尔传感器的有效信号,以及该套线性霍尔校准参数中的安装校准参数,确定所述待测试目标的电机转子的位置;
依据所述待测试目标的电机转子的位置以及控制电压,利用磁场定向控制FOC计算三相脉冲宽度调制PWM波,控制电机转动;
依据所述待测试目标的电机转子的位置以及控制周期,利用比例积分微分控制PID控制,确定所述待测试目标的电机转子在不同控制电压下的转速,并将使所述待测试目标的电机转子的转速超过预设转速阈值的控制电压,确定为所述测试启动电压。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取待测试目标在匀速运转模式下的线性霍尔校准参数,包括:
获取所述待测试目标在匀速运转模式下,所述待测试目标的两个线性霍尔传感器的采样数据;
依据所述两个线性霍尔传感器的采样数据,确定所述两个线性霍尔传感器的信号校准参数,所述信号校准参数包括所述两个线性霍尔传感器的直流偏置和幅值比;
依据所述两个线性霍尔传感器的信号校准参数,获取所述两个线性霍尔传感器的有效信号;
在永磁同步电机处于固定零角度模式的情况下,依据所述两个线性霍尔传感器的有效信号,确定所述待测试目标的线性霍尔传感器零角度安装偏差的校准参数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述依据所述两个线性霍尔传感器的采样数据,确定所述两个线性霍尔传感器的信号校准参数,包括:
分别依据所述两个线性霍尔传感器的采样数据,确定所述两个线性霍尔传感器在一个周期内的采样数据的平均值,分别得到所述两个线性霍尔传感器的直流偏置;
分别依据所述两个线性霍尔传感器的采样数据,确定所述两个线性霍尔传感器的霍尔信号的幅值;
依据所述两个线性霍尔传感器的霍尔信号的幅值,确定所述两个线性霍尔传感器的幅值比。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在永磁同步电机处于固定零角度模式的情况下,依据所述两个线性霍尔传感器的有效信号,确定所述待测试目标的线性霍尔传感器零角度安装偏差的校准参数,包括:
控制永磁同步电机处于固定零角度模式,依据所述两个线性霍尔传感器的有效信号、以及所述两个线性霍尔传感器的分布角度,确定所述待测试目标包括的永磁同步电机的定子A相相对于线性霍尔传感器的安装偏差角度;
依据所述待测试目标包括的永磁同步电机的定子A相相对于线性霍尔传感器的角度,确定所述待测试目标的线性霍尔传感器零角度安装偏差的校准参数。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述线性霍尔校准参数还包括线性霍尔传感器的信号幅值、幅值比以及直流偏置;
所述依据所述线性霍尔校准参数,确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常,包括:
当所述待测试目标的两个线性霍尔传感器中,任一线性霍尔传感器的信号幅值小于预设幅值阈值时,确定该线性霍尔传感器的状态异常;
当所述两个线性霍尔传感器的幅值比未处于预设阈值范围内时,确定所述两个线性霍尔传感器的状态异常;
当所述两个线性霍尔传感器的直流偏置二者之间的差值的绝对值大于预设差值阈值时,确定所述两个线性霍尔传感器的状态异常。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述依据所述待测试目标的电机转子的位置以及控制周期,利用PID控制,确定所述待测试目标的电机转子在不同控制电压下的转速,包括:
依据预设初始控制电压,以及所述待测试目标的电机转子的位置,确定所述待测试目标的电机转子在该预设初始控制电压下的转速;
当该转速未超过所述预设转速阈值时,依据预设步长增大控制电压,并确定所述待测试目标的电机转子在新的控制电压下的转速,直至所述待测试目标的电机转子在新的控制电压下的转速超过所述预设转速阈值。
7.一种永磁同步电机测试装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于在匀速运转模式下获取待测试目标的线性霍尔校准参数,所述待测试目标包括永磁同步电机或由永磁同步电机组装成的模组,所述线性霍尔校准参数包括至少一套线性霍尔校准参数;
测试单元,用于依据所述线性霍尔校准参数,确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常;
所述获取单元,还用于当所述测试单元确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态正常时,分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定所述待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压;
所述测试单元,还用于依据各套所获取的线性霍尔校准参数对应的测试启动电压是否处于预设电压范围内,确定所述测试启动电压是否正常;
其中,所述线性霍尔校准参数包括信号校准参数和线性霍尔传感器的安装校准参数;
所述获取单元分别依据各套所获取的线性霍尔校准参数确定所述待测试目标的在最大转矩模式下的测试启动电压,包括:
对于任一套所获取的线性霍尔校准参数,使用该套线性霍尔校准参数中的信号校准参数对线性霍尔传感器的霍尔信号进行校准,得到线性霍尔传感器的有效信号;
依据所述线性霍尔传感器的有效信号,以及该套线性霍尔校准参数中的安装校准参数,确定所述待测试目标的电机转子的位置;
依据所述待测试目标的电机转子的位置以及控制电压,利用磁场定向控制FOC计算三相脉冲宽度调制PWM波,控制电机转动;
依据所述待测试目标的电机转子的位置以及控制周期,利用比例积分微分控制PID控制,确定所述待测试目标的电机转子在不同控制电压下的转速,并将使所述待测试目标的电机转子的转速超过预设转速阈值的控制电压,确定为所述测试启动电压。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述获取单元获取待测试目标在匀速运转模式下的线性霍尔校准参数,包括:
获取所述待测试目标在匀速运转模式下,所述待测试目标的两个线性霍尔传感器的采样数据;
依据所述两个线性霍尔传感器的采样数据,确定所述两个线性霍尔传感器的信号校准参数,所述信号校准参数包括所述两个线性霍尔传感器的直流偏置和幅值比;
依据所述两个线性霍尔传感器的信号校准参数,获取所述两个线性霍尔传感器的有效信号;
在永磁同步电机处于固定零角度模式的情况下,依据所述两个线性霍尔传感器的有效信号,确定所述待测试目标的线性霍尔传感器零角度安装偏差的校准参数;
其中,所述获取单元依据所述两个线性霍尔传感器的采样数据,确定所述两个线性霍尔传感器的信号校准参数,包括:
分别依据所述两个线性霍尔传感器的采样数据,确定所述两个线性霍尔传感器在一个周期内的采样数据的平均值,分别得到所述两个线性霍尔传感器的直流偏置;
分别依据所述两个线性霍尔传感器的采样数据,确定所述两个线性霍尔传感器的霍尔信号的幅值;
依据所述两个线性霍尔传感器的霍尔信号的幅值,确定所述两个线性霍尔传感器的幅值比;
其中,所述获取单元在永磁同步电机处于固定零角度模式的情况下,依据所述两个线性霍尔传感器的有效信号,确定所述待测试目标的线性霍尔传感器零角度安装偏差的校准参数,包括:
控制永磁同步电机处于固定零角度模式,依据所述两个线性霍尔传感器的有效信号、以及所述两个线性霍尔传感器的分布角度,确定所述待测试目标包括的永磁同步电机的定子A相相对于线性霍尔传感器的安装偏差角度;
依据所述待测试目标包括的永磁同步电机的定子A相相对于线性霍尔传感器的角度,确定所述待测试目标的线性霍尔传感器零角度安装偏差的校准参数;
和/或,
所述线性霍尔校准参数还包括线性霍尔传感器的信号幅值、幅值比以及直流偏置;
所述测试单元依据所述线性霍尔校准参数,确定所述待测试目标的霍尔传感器的状态是否正常,包括:
当所述待测试目标的两个线性霍尔传感器中,任一线性霍尔传感器的信号幅值小于预设幅值阈值时,确定该线性霍尔传感器的状态异常;
当所述两个线性霍尔传感器的幅值比未处于预设阈值范围内时,确定所述两个线性霍尔传感器的状态异常;
当所述两个线性霍尔传感器的直流偏置二者之间的差值的绝对值大于预设差值阈值时,确定所述两个线性霍尔传感器的状态异常;
和/或,
所述获取单元依据所述待测试目标的电机转子的位置以及控制周期,利用PID控制,确定所述待测试目标的电机转子在不同控制电压下的转速,包括:
依据预设初始控制电压,以及所述待测试目标的电机转子的位置,确定所述待测试目标的电机转子在该预设初始控制电压下的转速;
当该转速未超过所述预设转速阈值时,依据预设步长增大控制电压,并确定所述待测试目标的电机转子在新的控制电压下的转速,直至所述待测试目标的电机转子在新的控制电压下的转速超过所述预设转速阈值。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,所述处理器用于执行机器可执行指令,以实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
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