电感辨识方法、电感辨识装置和永磁同步电机与流程

1.本技术涉及电机技术领域，具体涉及一种电感辨识方法、电感辨识装置和永磁同步电机。


背景技术：

2.目前，对永磁同步电机进行电感辨识的方法主要有零状态响应法和脉冲电压法。零状态响应法是基于电阻-电感(lr)电路的零状态响应特性，采样一系列的电流值，然后根据已知的电阻值来计算电感。由于零状态响应法需要采样一系列的电流值，因此对采样电路的要求高，计算量大，需要在具有强大的计算能力的硬件上实现，不容易在计算能力较弱的微控制器上实现。脉冲电压法是通过对电感两端施加一个相对短暂的电压脉冲，测量电流上升斜率，从而根据电感的特性来计算电感。由于脉冲电压法对电感两端施加的电压脉冲时间很短，因此对时序要求高，需要频繁的配置时序，通用性差。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供了一种电感辨识方法、电感辨识装置和永磁同步电机，解决了电感辨识的计算量大、通用性差的问题。
4.第一方面，本技术一实施例提供的一种电感辨识方法，包括：设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值；基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态；获取永磁同步电机的稳态三相电流和稳态三相电压；以及基于稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机的定子电感。
5.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值之前，还包括：设置永磁同步电机的电压矢量角速度为两倍的电机额定电角速度，以使永磁同步电机处于静止状态；其中，基于稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机的定子电感，包括：基于目标等效模型、电压矢量角速度、稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机的定子电感，目标等效模型是永磁同步电机处于静止状态时的等效模型。
6.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，目标等效模型为永磁同步电机的定子电阻与定子电感串联的等效电路。
7.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态之前，还包括：获取永磁同步电机的暂态三相电流；基于暂态三相电流确定电流矢量幅值；其中，基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态，包括：调整转子直轴坐标系电压的幅值；如果电流矢量幅值达到预设电流幅值，则确定永磁同步电机到达稳态，其中，预设电流幅值包括二分之一倍的额定电流幅值。
8.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，包括：基于转子直轴坐标系电压的初始数值和预设
增量调整转子直轴坐标系电压的幅值。
9.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于暂态三相电流确定电流矢量幅值之后，还包括：对电流矢量幅值进行低通滤波，得到直流分量；其中，如果电流矢量幅值达到预设电流幅值，则确定转子直轴坐标系电压的幅值达到预设电压幅值，包括：如果直流分量达到预设电流幅值，则确定转子直轴坐标系电压的幅值达到预设电压幅值。
10.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机的定子电感，包括：基于稳态三相电流确定稳态电流矢量幅值；基于稳态三相电压确定稳态直轴坐标系电压幅值；分别对稳态电流矢量幅值和稳态直轴坐标系电压幅值进行低通滤波，得到稳态直流分量和稳态直轴电压幅值；基于稳态直流分量和稳态直轴电压幅值，确定永磁同步电机的定子电感。
11.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值，包括：设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值为零。
12.第二方面，本技术一实施例提供的一种电感辨识装置，包括：参数设置模块，配置为设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值；电压调整模块，配置为基于所述转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态；获取模块，配置为获取永磁同步电机的稳态三相电流和稳态三相电压；以及电感确定模块，配置为基于稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机的定子电感。
13.第三方面，本技术一实施例提供的一种永磁同步电机，包括第二方面提及的电感辨识装置。
14.第四方面，本技术一实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有指令，当指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行第一方面提及的电感辨识方法。
15.第五方面，本技术一实施例提供了一种电子设备，电子设备包括：处理器和用于存储计算机可执行指令的存储器；处理器用于执行计算机可执行指令，以实现第一方面提及的电感辨识方法。
16.本技术实施例提供的一种电感辨识方法，通过设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值，基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态。在永磁同步电机到达稳态后，获取永磁同步电机的稳态三相电流和稳态三相电压，然后基于稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机的定子电感。本技术的电感辨识方法不需要高频采样，降低了计算量，从而降低了对永磁同步电机的控制器的计算能力和模拟数字转换速度的要求。本技术的电感辨识方法也不需要频繁的配置时序，容易在多个永磁同步电机上实现，通用性好。
17.在实际应用中，只需要将根据本技术的电感辨识方法编写的程序交由永磁同步电机的控制器执行，即可对永磁同步电机进行在线电感辨识，使用方便，通用性高，无需针对不同的永磁同步电机进行复杂的时序设置，容易实现跨平台移植。
附图说明
18.图1所示为本技术一实施例提供的电感辨识方法的应用场景示意图。
19.图2所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的应用场景示意图。
20.图3所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的应用场景示意图。
21.图4所示为本技术一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。
22.图5所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。
23.图6所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。
24.图7所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。
25.图8所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。
26.图9所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。
27.图10所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。
28.图10a所示为本技术一实施例提供的电阻电感串联电路的结构示意图。
29.图11所示为本技术一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。
30.图12所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。
31.图13所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。
32.图14所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。
33.图15所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。
34.图16所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。
35.图17所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。
36.图18所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。
37.图19所示为本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
38.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
39.示例性场景
40.图1所示为本技术一实施例提供的电感辨识方法的应用场景示意图。图1所示的场景包括永磁同步电机110，永磁同步电机110内设置有控制模块111。控制模块111可以设置永磁同步电机110的转子直轴坐标系电压的初始数值，基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态，获取永磁同步电机的稳态三相电流和稳态三相电压，以及基于稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机110的定子电感。
41.图2所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的应用场景示意图。图2所示的场景包括永磁同步电机110和采集装置120，永磁同步电机110内设置有控制模块111。控制模块111和采集装置120之间存在通信连接关系。采集装置120用于采集永磁同步电机110的稳态三相电流和稳态三相电压，并将永磁同步电机110的稳态三相电流和稳态三相电压发送给控制模块111。控制模块111设置永磁同步电机110的转子直轴坐标系电压的初始数值，基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态，然后接收采集装置120发送的永磁同步电机110的稳态三相电流和稳态三相电压，以及基于稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机110的定子电感。
42.图3所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的应用场景示意图。图3所示的场景包括永磁同步电机110和服务器130。永磁同步电机110和服务器130之间存在通信连接关系。服务器130可以设置永磁同步电机110的转子直轴坐标系电压的初始数值，基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态，获取永磁同步电机的稳态三相电流和稳态三相电压，以及基于稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机110的定子电感。
43.示例性方法
44.图4所示为本技术一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。如图4所示，本技术实施例提供的电感辨识方法包括如下步骤。
45.步骤410，设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值。
46.具体地，永磁同步电机由永磁体提供励磁，因此永磁同步电机的结构简单，加工和装配费用低。永磁同步电机省去了容易出问题的集电环和电刷，因此永磁同步电机的运行的可靠性高。又由于永磁同步电机无需励磁电流，没有励磁损耗，因此永磁同步电机的效率高。永磁同步电机由定子、转子和端盖等部件构成。定子与普通感应电动机基本相同，采用叠片结构以减小永磁同步电机的运行损耗。转子可以是实心，也可以是叠片叠压结构。在永磁同步电机的控制系统中，为了能够得到类似直流电机的控制特性，在永磁同步电机的转子上建立了一个直轴-交轴坐标系，直轴-交轴坐标系与转子同步转动。转子的磁场方向为直轴，垂直于转子磁场的方向为交轴。
47.设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值可以是给转子直轴坐标系电压注入一个初始数值，具体的初始数值可以根据实际需求进行选择，本技术不做具体限定。在本技术一实施例中，还可以设置永磁同步电机的转子交轴坐标系电压的初始数值，即给转子交轴坐标系电压注入一个初始数值，具体的初始数值可以根据实际需求进行选择，本技术不做具体限定。
48.在本技术一实施例中，可以通过空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation，svpwm)输出永磁同步电机的转子直轴坐标系电压和转子交轴坐标系电压。在本技术一实施例中，设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值，可以是设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值为零。即，可以通过svpwm输出永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值为零。通过设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值为零，使永磁同步电机的定子线圈的电感感抗远大于定子电阻的阻值，从而保证电感能够分得较多的电压，为计算电感提供了条件。
49.步骤420，基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态。
50.示例性地，在步骤410中设置了转子直轴坐标系电压，即为转子直轴坐标系电压注入了一个初始数值。然后，可以在初始数值的基础上调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态。
51.示例性地，转子直轴坐标系电压的幅值可以根据转子直轴坐标系电压计算得到。通过调整转子直轴坐标系电压的幅值，可以使转子直轴坐标系电压的幅值达到预设电压幅值，此时，永磁同步电机到达稳态。即预设电压幅值可以是永磁同步电机到达稳态后，转子直轴坐标系电压的幅值。设计人员也可以根据实际需求设置预设电压幅值，本技术不做具
体限定。
52.步骤430，获取永磁同步电机的稳态三相电流和稳态三相电压。
53.示例性地，永磁同步电机到达稳态后，获取永磁同步电机的稳态三相电流和稳态三相电压。
54.步骤440，基于稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机的定子电感。
55.示例性地，可以将永磁同步电机等效为一个电路，然后基于基于稳态三相电流和稳态三相电压以及已知的电阻，确定永磁同步电机的定子电感。永磁同步电机的定子电感可以包括永磁同步电机的相电感。
56.本技术实施例提供的电感辨识方法，通过设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值，基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态。在永磁同步电机到达稳态后，获取永磁同步电机的稳态三相电流和稳态三相电压，然后基于稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机的定子电感。本技术的电感辨识方法不需要高频采样，降低了计算量，从而降低了对永磁同步电机的控制器的计算能力和模拟数字转换速度的要求。本技术的电感辨识方法也不需要频繁的配置时序，容易在多个永磁同步电机上实现，通用性好。
57.在实际应用中，只需要将根据本技术的电感辨识方法编写的程序交由永磁同步电机的控制器执行，即可对永磁同步电机进行在线电感辨识，使用方便，通用性高，无需针对不同的永磁同步电机进行复杂的时序设置，容易实现跨平台移植。
58.图5所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。在图4所示实施例基础上延伸出图5所示实施例，下面着重叙述图5所示实施例与图4所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
59.如图5所示，在本技术实施例中，在设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值步骤之前，还包括如下步骤。
60.步骤510，设置永磁同步电机的电压矢量角速度为两倍的电机额定电角速度，以使永磁同步电机处于静止状态。
61.示例性地，永磁同步电机的电机额定电角速度在永磁同步电机出厂时已经确定，是已知的参数。电压矢量角速度可以用ωh表示。电机额定电角速度可以用ωr表示。即，电压矢量角速度ωh可以用下述公式(1)计算得到。
62.ωh＝2ωrꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
63.在本技术实施例中，基于稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机的定子电感的步骤包括如下步骤。
64.步骤520，基于目标等效模型、电压矢量角速度、稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机的定子电感。
65.示例性地，目标等效模型是永磁同步电机处于静止状态时的等效模型。在本技术一实施例中，目标等效模型为永磁同步电机的定子电阻与定子电感串联的等效电路。即，永磁同步电机处于静止状态时，可以将永磁同步电机等效为一个定子电阻和定子电感的串联电路，然后根据电感感抗特性，在等效电路中，确定定子电感与电压矢量角速度、稳态三相电流和稳态三相电压的关系，从而确定永磁同步电机的定子电感。
66.由于将永磁同步电机等效为一个定子电阻和定子电感的等效电路后，永磁同步电
机的电压源产生的电压随转子转速的增加而增加，电感的阻抗随频率的变化而变化，因此，通过设置永磁同步电机的电压矢量角速度等于两倍的电机额定电角速度，可以保证永磁同步电机静止，从而为将永磁同步电机等效为一个电路提供了条件。
67.图6所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。在图4所示实施例基础上延伸出图6所示实施例，下面着重叙述图6所示实施例与图4所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
68.如图6所示，在本技术实施例中，在基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态的步骤之前，还包括如下步骤。
69.步骤610，获取永磁同步电机的暂态三相电流。
70.具体地，在永磁同步电机尚未到达稳定状态，即永磁同步电机处于暂态。永磁同步电机处于暂态的三相电流为暂态三相电流。
71.步骤620，基于暂态三相电流确定电流矢量幅值。
72.示例性地，暂态三相电流可以用ia，ib，ic表示。暂态三相电流通过clark变换，可以得到暂态直轴电流和暂态交轴电流。暂态直轴电流可以用i
α
表示。暂态交轴电流可以用i
β
表示。电流矢量幅值可以用is表示。电流矢量幅值is可以用下述公式(2)计算得到。
[0073][0074]
其中，基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态的步骤，包括如下步骤。
[0075]
步骤630，调整转子直轴坐标系电压的幅值。
[0076]
步骤640，如果电流矢量幅值达到预设电流幅值，则确定永磁同步电机到达稳态。
[0077]
示例性地，预设电流幅值可以是永磁同步电机到达稳态后的电流矢量幅值。因此，如果电流矢量幅值达到预设电流幅值，则可以确定永磁同步电机到达稳态。通过调整转子直轴坐标系电压的幅值，电流矢量幅值会跟随改变。
[0078]
示例性地，预设电流幅值可以是二分之一倍的额定电流幅值。预设电流幅值可以用iy表示。额定电流幅值可以用ir表示。预设电流幅值iy可以用下述公式(3)计算得到。
[0079][0080]
由于电流幅值越小，电流的采样噪声对采集到的电流造成的影响越大，造成采集到的电流的误差越大，因此，通过提高预设电流幅值，可以在暂态三相电流较大之后再通过采集暂态三相电流来确定电流矢量幅值，从而降低采样噪声对采集的暂态三相电流的影响，提高采集的暂态三相电流的准确性。但是，暂态三相电流太大容易使永磁同步电机过载，从而损坏永磁同步电机。因此，通过将预设电流幅值设置为二分之一倍的额定电流幅值，可以在暂态三相电流较大之后再通过采集暂态三相电流来确定电流矢量幅值，提高了采集的暂态三相电流的准确性。同时，通过将预设电流幅值设置为二分之一倍的额定电流幅值，保证了暂态三相电流不会过大，从而降低了永磁同步电机过载和损坏的概率。永磁同步电机的额定电流幅值在永磁同步电机出厂时已经确定，是已知的参数。
[0081]
图7所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。在图6所示实施例基础上延伸出图7所示实施例，下面着重叙述图7所示实施例与图6所示实施例的不同之
处，相同之处不再赘述。
[0082]
如图7所示，在本技术实施例中，基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值的步骤，包括如下步骤。
[0083]
步骤710，基于转子直轴坐标系电压的初始数值和预设增量调整转子直轴坐标系电压的幅值。
[0084]
示例性地，预设增量可以是0.1伏特，可以是0.2伏特。设计人员可以根据实际需求设置的预设增量的数值，本技术不做具体限定。
[0085]
基于转子直轴坐标系电压的初始数值和预设增量调整转子直轴坐标系电压的幅值，能够使转子直轴坐标系电压的幅值匀速的增加，保证了永磁同步电机的稳定运行。
[0086]
图8所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。在图6所示实施例基础上延伸出图8所示实施例，下面着重叙述图8所示实施例与图6所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0087]
如图8所示，在本技术实施例中，基于暂态三相电流确定电流矢量幅值的步骤之后，还包括如下步骤。
[0088]
步骤810，对电流矢量幅值进行低通滤波，得到直流分量。
[0089]
具体地，低通滤波是一种过滤方式，低频信号能正常通过，而超过设定临界值的高频信号则被阻隔或减弱。即，经过低通滤波可以去除高频信号，保留低频信号。在对永磁同步电机的暂态三相电流进行采样时，由于采用噪声的影响，暂态三相电流会耦合很多高频噪声，因此，基于述暂态三相电流确定电流矢量幅值也会耦合很多的高频噪声。
[0090]
其中，如果电流矢量幅值达到预设电流幅值，则确定转子直轴坐标系电压的幅值达到预设电压幅值的步骤，还包括如下步骤。
[0091]
步骤820，如果直流分量达到预设电流幅值，则确定转子直轴坐标系电压的幅值达到预设电压幅值。
[0092]
在实际应用中，对电流矢量幅值进行低通滤波后，得到去除了高频噪声的直流分量，因此可以在直流分量达到预设电流幅值后，确定转子直轴坐标系电压的幅值达到预设电压幅值。
[0093]
通过对电流矢量幅值进行低通滤波，可以得到去除了高频噪声的直流分量，从而提高了电流矢量幅值的准确性，为后续计算提供了准确的数据基础。
[0094]
图9所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。在图4所示实施例基础上延伸出图9所示实施例，下面着重叙述图9所示实施例与图4所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0095]
如图9所示，在本技术实施例中，基于稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机的定子电感的步骤，包括如下步骤。
[0096]
步骤910，基于稳态三相电流确定稳态电流矢量幅值。
[0097]
示例性地，稳态三相电流可以用i
aw
，i
bw
，i
cw
表示。稳态三相电流通过clark变换，可以得到稳态直轴电流和稳态交轴电流。稳态直轴电流可以用i
αw
表示。稳态交轴电流可以用i
βw
表示。稳态电流矢量幅值可以用i
sw
表示。稳态电流矢量幅值i
sw
可以用下述公式(4)计算得到。
[0098][0099]
步骤920，基于稳态三相电压确定稳态直轴坐标系电压幅值。
[0100]
示例性地，稳态三相电压可以用v
aw
，v
bw
，v
cw
表示。稳态三相电压通过clark变换，可以得到稳态直轴坐标系电压和稳态交轴坐标系电压。稳态直轴坐标系电压可以用v
αw
表示。稳态交轴坐标系电压可以用v
βw
表示。稳态直轴坐标系电压幅值可以用v
sw
表示。稳态直轴坐标系电压幅值v
sw
可以用下述公式(5)计算得到。
[0101][0102]
步骤930，分别对稳态电流矢量幅值和稳态直轴坐标系电压幅值进行低通滤波，得到稳态直流分量和稳态直轴电压幅值。
[0103]
具体地，在对永磁同步电机的稳态三相电流和稳态三相电压进行采样时，由于采用噪声的影响，稳态三相电流和稳态三相电压都会耦合很多高频噪声，因此，基于稳态三相电流确定的稳态电流矢量幅值和基于稳态三相电压确定的稳态直轴坐标系电压幅值也会耦合很多的高频噪声。
[0104]
步骤940，基于稳态直流分量和稳态直轴电压幅值，确定永磁同步电机的定子电感。
[0105]
在实际应用中，分别对稳态电流矢量幅值和稳态直轴坐标系电压幅值进行低通滤波后，得到去除了高频噪声的稳态直流分量和稳态直轴电压幅值，因此可以基于稳态直流分量和稳态直轴电压幅值，确定永磁同步电机的定子电感。
[0106]
通过对稳态电流矢量幅值和稳态直轴坐标系电压幅值进行低通滤波，可以得到去除了高频噪声的稳态直流分量和稳态直轴电压幅值，从而提高了稳态电流矢量幅值和稳态直轴坐标系电压幅值的准确性，为后续计算永磁同步电机的定子电感提供了准确的数据基础，从而提高了计算得到的永磁同步电机的定子电感的准确性。
[0107]
图10所示为本技术另一实施例提供的电感辨识方法的流程示意图。在图9所示实施例基础上延伸出图10所示实施例，下面着重叙述图10所示实施例与图9所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0108]
如图10所示，在本技术实施例中，基于稳态直流分量和稳态直轴电压幅值，确定永磁同步电机的定子电感的步骤，包括如下步骤。
[0109]
步骤1010，将永磁同步电机的定子等效为电阻电感串联电路。
[0110]
示例性地，如图10a所示，在永磁同步电机静止时，永磁同步电机的定子可以被等效为电阻电感串联电路。在电阻电感串联电路中，电阻为永磁同步电机的定子电阻rs。永磁同步电机的定子电阻的电阻值是一个已知数值。电感ls即为永磁同步电机的定子线圈产生的电感。es为反电动势。
[0111]
步骤1020，基于定子电阻、电压矢量角速度、稳态直流分量和稳态直轴电压幅值，确定永磁同步电机的定子电感。
[0112]
示例性地，如图10a所示，定子电阻可以用rs表示。稳态直流分量可以用i
swd
表。稳态直轴电压幅值可以用v
swd
表示。电压矢量角速度可以用ωh表示。可以先基于下述公式(6)计算得到定子电阻的压降vr。i
swd
[0113]vr
＝rs×iswd
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0114]
然后，基于下述公式(7)计算得到电感元件的压降v
l
。
[0115]vl
＝v
swd-vrꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0116]
最后，基于下述公式(8)计算得到相电感ls。
[0117][0118]
通过将永磁同步电机的定子等效为电阻电感串联电路，然后基于定子电阻、电压矢量角速度、稳态直流分量和稳态直轴电压幅值，确定永磁同步电机的定子电感，可以实现对永磁同步电机的定子电感进行在线辨识。在实际应用中，只需要将根据本技术的电感辨识方法编写的程序输入到永磁同步电机，即可对永磁同步电机的进行在线电感辨识，使用方便，通用性高，无需针对不同的永磁同步电机进行复杂的时序设置，容易实现跨平台移植。
[0119]
上文结合图4至图10，详细描述了本技术的方法实施例，下面结合图11至图17，详细描述本技术的装置实施例。应理解，方法实施例的描述与装置实施例的描述相互对应，因此，未详细描述的部分可以参见前面方法实施例。
[0120]
示例性装置
[0121]
图11所示为本技术一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。如图11所示，本技术实施例提供的电感辨识装置1100包括参数设置模块1110、电压调整模块1120、获取模块1130和电感确定模块1140。
[0122]
具体地，参数设置模块1110被配置为，设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值。电压调整模块1120被配置为，基于转子直轴坐标系电压的初始数值调整转子直轴坐标系电压的幅值，以使永磁同步电机到达稳态。获取模块1130被配置为，获取永磁同步电机的稳态三相电流和稳态三相电压。电感确定模块1140被配置为，基于稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机的定子电感。
[0123]
图12所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。在图11所示实施例基础上延伸出图12所示实施例，下面着重叙述图12所示实施例与图11所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0124]
如图12所示，本技术实施例提供的电感辨识装置1100还包括角速度设置模块1150。
[0125]
具体地，角速度设置模块1150被配置为，设置永磁同步电机的电压矢量角速度为两倍的电机额定电角速度，以使永磁同步电机处于静止状态。电感确定模块1140进一步被配置为，基于目标等效模型、电压矢量角速度、稳态三相电流和稳态三相电压，确定永磁同步电机的定子电感，目标等效模型是永磁同步电机处于静止状态时的等效模型。
[0126]
在本技术一实施例中，目标等效模型为永磁同步电机的定子电阻与定子电感串联的等效电路。
[0127]
图13所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。在图11所示实施例基础上延伸出图13所示实施例，下面着重叙述图13所示实施例与图11所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0128]
如图13所示，本技术实施例提供的电感辨识装置1100还包括暂态电流获取模块1160和电流矢量幅值确定模块1170。
[0129]
具体地，暂态电流获取模块1160被配置为，获取永磁同步电机的暂态三相电流。电流矢量幅值确定模块1170被配置为，基于暂态三相电流确定电流矢量幅值。
[0130]
在一些实施例中，电压调整模块1120进一步被配置为，调整转子直轴坐标系电压的幅值，如果电流矢量幅值达到预设电流幅值，则确定永磁同步电机到达稳态，其中，预设电流幅值包括二分之一倍的额定电流幅值。
[0131]
图14所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。在图13所示实施例基础上延伸出图14所示实施例，下面着重叙述图14所示实施例与图13所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0132]
如图14所示，在本技术实施例中，电压调整模块1120包括：增量调整单元1121。
[0133]
具体地，增量调整子单元1410被配置为，基于转子直轴坐标系电压的初始数值和预设增量调整转子直轴坐标系电压的幅值。
[0134]
图15所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。在图13所示实施例基础上延伸出图15所示实施例，下面着重叙述图15所示实施例与图13所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0135]
如图15所示，本技术实施例提供的电感辨识装置1100还包括滤波模块1180。
[0136]
具体地，滤波模块1180被配置为，对电流矢量幅值进行低通滤波，得到直流分量。
[0137]
幅值确定单元1122进一步被配置为，如果直流分量达到预设电流幅值，则确定转子直轴坐标系电压的幅值达到预设电压幅值。
[0138]
图16所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。在图11所示实施例基础上延伸出图16所示实施例，下面着重叙述图16所示实施例与图11所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0139]
如图16所示，在本技术实施例中，电感确定模块1140包括：稳态电流确定单元1141、稳态电压确定单元1142、低通滤波单元1143和电感确定单元1144。
[0140]
具体地，稳态电流确定单元1141被配置为，基于稳态三相电流确定稳态电流矢量幅值。稳态电压确定单元1142被配置为，基于稳态三相电压确定稳态直轴坐标系电压幅值。低通滤波单元1143被配置为，分别对稳态电流矢量幅值和稳态直轴坐标系电压幅值进行低通滤波，得到稳态直流分量和稳态直轴电压幅值。电感确定单元1144被配置为，基于稳态直流分量和稳态直轴电压幅值，确定永磁同步电机的定子电感。
[0141]
图17所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。在图16所示实施例基础上延伸出图17所示实施例，下面着重叙述图17所示实施例与图16所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0142]
如图17所示，在本技术实施例中，电感确定单元1144包括等效电路子单元1710和电感确定子单元1720。
[0143]
具体地，等效子单元1710被配置为，将永磁同步电机的定子等效为电阻电感串联电路。电感确定子单元1720被配置为，基于定子电阻、电压矢量角速度、稳态直流分量和稳态直轴电压幅值，确定永磁同步电机的定子电感。
[0144]
图18所示为本技术另一实施例提供的电感辨识装置的结构示意图。在图17所示实施例基础上延伸出图18所示实施例，下面着重叙述图18所示实施例与图17所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
[0145]
如图18所示，在本技术实施例中，参数设置模块1110包括参数设置单元1111。
[0146]
具体地，参数设置单元1111被配置为，设置永磁同步电机的转子直轴坐标系电压的初始数值为零。
[0147]
本技术一实施例提供了一种永磁同步电机，包括上述实施例中提及的电感辨识装置。
[0148]
下面，参考图19来描述根据本技术实施例的电子设备。图19所示为本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
[0149]
示例性电子设备
[0150]
如图19所示，该电子设备190包括：一个或多个处理器1901和存储器1902；以及存储在存储器1902中的计算机程序指令，计算机程序指令在被处理器1901运行时使得处理器1901执行如上述任一实施例的电感辨识方法。
[0151]
处理器1901可以是中央处理单元(cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。
[0152]
存储器1902可以包括一个或多个计算机程序产品，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。在计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器1901可以运行程序指令，以实现上文的本技术的各个实施例的电感辨识方法中的步骤以及/或者其他期望的功能。
[0153]
在一个示例中，电子设备190还可以包括：输入装置1903和输出装置1904，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(图19中未示出)互连。
[0154]
此外，该输入装置1903还可以包括例如键盘、鼠标、麦克风等等。
[0155]
该输出装置1904可以向外部输出各种信息。该输出装置1904可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
[0156]
当然，为了简化，图19中仅示出了该电子设备190中与本技术有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入装置/输出接口等组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备190还可以包括任何其他适当的组件。
[0157]
示例性计算机可读存储介质
[0158]
除了上述方法和设备以外，本技术的实施例还可以是计算机程序产品，包括计算机程序指令，计算机程序指令在被处理器运行时使得处理器执行如上述任一实施例的电感辨识方法中的步骤。
[0159]
计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本技术实施例操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、c 等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
[0160]
此外，本技术的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，计算机程序指令在被处理器运行时使得处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中
描述的根据本技术各种实施例的电感辨识方法中的步骤。
[0161]
计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器((ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
[0162]
以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理，但是，需要指出的是，在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
[0163]
本技术中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
[0164]
还需要指出的是，在本技术的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
[0165]
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
[0166]
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
[0167]
以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本技术的保护范围之内。