永磁同步电机常见的标定方法和详细步骤

最大转矩电流比标定方法

• 上电步骤：通过标定设备中的上位机控制标定设备中的直流电源为安装在标定设备上的被测电机和陪测电机上电，并控制陪测电机维持被测电机的转速为被测电机的转折转速，上位机预先存有被测电机的标定转矩区间。
• 初始化步骤：上位机将被测电机的电流矢量角θ设定为预定的起始矢量角，同时调节被测电机的目标电流Is逐渐递增直至被测电机的转矩达到标定转矩区间的零转矩点，并记录此时的目标电流Is作为起始电流值 。
• 标定步骤：上位机交替循环调节被测电机的目标电流Is和电流矢量角θ。在每个交替循环调节周期内，先调节目标电流Is从起始电流值递增以使被测电机的转矩达到标定转矩区间的下一个标定转矩点；再维持当前目标电流Is不变而调节被测电机的电流矢量角θ从起始矢量角开始变化直至被测电机的转矩最大。每个交替循环调节周期完成时，分别以当前目标电流Is更新起始电流值以及以当前的电流矢量角更新起始矢量角，并以当前目标电流Is和当前的电流矢量角分别作为当前标定转矩点的标定峰值电流和标定电流矢量角 。
• 交直轴电流计算步骤：依据被测电机的标定直轴电流Id和标定交轴电流Iq分别与标定峰值电流和电流矢量角θ的对应关系式，计算出标定转矩区间内各个标定转矩点的标定直轴电流Id和标定交轴电流Iq，即完成被测电机的最大转矩电流比标定 。

快速标定方法

• 在线数据采集：在整车系统要求的最低工作电压，且在一个固定低转速下扫描不同的、不同组合的电流工作点，回采得到各个电流工作点对应的直流母线电压、转速、电机温度、电控IGBT温度。
• 离线数据处理：对回采的数据进行离线处理，采用算法寻找出MTPA点、等转矩曲线、等磁链曲线，得到全域的参考电流表。包括自动寻优恒转矩区MTPA电流数据，以及对弱磁区的电流表数据进行处理等步骤。具体如下：
  • 自动寻优恒转矩区MTPA电流数据：通过算法依次找出各个力矩（0-峰值转矩）所对应的最小电流工作点，即MTPA点。
  • 弱磁区的电流表数据处理：将回采的电压、转速数据结合拟合出的定子电阻计算出不同电流组合对应的磁链，通过多项式拟合算法建立磁链与电流的关系式，再将回采的实际转矩和给定的电流用多项式拟合算法拟合建立多项式关系式，根据扭矩精度的要求和需求扭矩的范围选取等间隔的查表扭矩参考，求解出满足条件的所有电流点组合得到等转矩曲线，取等间隔的查表磁链参考求解出满足条件的所有电流点组合得到等磁链曲线，取等转矩曲线和等磁链曲线的交点建立基于磁链-参考转矩的电流表，最后将MTPA点和基于磁链-参考转矩的电流表合并，去除MTPA曲线上面的点得到全域的参考电流表。
• 在线修正：应用自动化的寻优工具在线对得到全域的参考电流表进行修正。通过上位机控制测控机工作于标定时的固定低转速，标定修正上位机给定电机控制器不同的参考转矩，同时采集台架实际输出转矩，判断二者之差是否满足转矩精度要求，若不满足则利用自动寻优算法对不合格点进行自动寻优修正电流点，使得实际输出转矩逼近参考转矩，同时标定修正上位机记录修正后的电流 。

初始角位置标定方法

• 获取时间信息：通过旋变传感器获取永磁同步电机的转子电角度达到零点时的第一时间，通过电流传感器获取永磁同步电机的a相电流达到零点时的第二时间。
• 获取周期信息：获取永磁同步电机的机械转速或a相电流的频率，根据机械转速得到a相电流的周期或根据a相电流的频率得到a相电流的周期 。
• 计算初始角位置：根据获取到的第一时间和第二时间的时间差以及a相电流的周期，通过公式θ＝2π*△t/t计算永磁同步电机的初始角位置，其中θ表示永磁同步电机的初始角位置，△t表示时间差，t表示a相电流的周期 。