测试d、q轴电感参数

目前常用的电感测试方法有两相电压法、最值法、直流衰减法、直接负载法及电压积分法。两相电压法未能考虑电机实际运行的交、直轴耦合情况，而且转子固定位置的不同也会影响到电感大小，测量准确度较低。最值法通过旋转转子寻找电感的最大和最小值来计算交、直轴电感，由于电机齿槽转矩的影响，操作上会存在误差，影响测试精度。直流衰减法需借助计算机采样技术和系统辨识的数学工具，实现较为困难。直接负载法需同时测量电机的电压、电流、功率角、功率因数等参数，其中功率角的测量比较困难，且参数测试中的各种误差容易积累，测试精度差。

电压积分法实验过程简单，易于实现，可通过改变绕组接线和通电方式模拟永磁辅助同步磁阻电机运行中交、直轴磁路交叉饱和对电感的影响。

电压积分法测量电感的原理是：若电感中流过的电流为I，总磁链为ψ，则电感为ψ/I。为测量电感中的磁链，可用电阻R将电感短路，并对电阻两端电压值积分，即

所以

电压积分法测量电感的电路如图2-11所示。

测量前，闭合开关K，当电阻满足R/R₂=R₃/R₄时，电桥平衡，将电压积分器的读数置零，然后打开开关K，电桥构成一个直流衰减回路，利用电压积分器积分两端的直流衰减电压，测量出的磁链为

图2-11 电压积分法测量电感电路原理图

衰减回路中电阻上的电压为i（R+R₂+R₃+R₄），由此可知(www.xing528.com)

因此

测量电机交、直轴电感的绕组连接方式如图2-12所示，在电机绕组A、B两端通入直流电I₀，三相绕组合成磁场方向与U相绕组重合。图2-12a中绕组磁场方向与转子d轴重合，此时，绕组磁场只有d轴分量，图2-12b中绕组磁场方向与转子q轴重合，此时，绕组磁场只有q轴分量。合成磁场强度与电机正常工作时峰值为I₀的三相电流产生的合成磁场强度相同。测量电机绕组A、B两端的磁链为ψ_AB，ψ_AB是U相绕组磁链的1.5倍，因此采用图2-12中绕组连接方式测得的交、直轴电感为ψ_AB/（1.5I₀）。由于电机大多工作在去磁状态，因此测量直轴电感时只列出了去磁状态下的绕组连接图。

图2-12 电机交、直轴电感测量绕组连接图

a）去磁状态下直轴电感测量 b）交轴电感测量

上述电感测试方法适用于定子电流产生的磁场只含有交轴分量或直轴分量时，而电机在实际运行时，电流产生的磁场同时含有交、直轴分量，存在交、直轴磁路交叉饱和的现象。为使测得的参数更接近实际情况，一种考虑了电机磁路交叉饱和的交、直轴电感测量绕组连接方式如图2-13所示。

图2-13 考虑交叉饱和时电机交、直轴电感测量绕组连接图

a）去磁状态下交轴对直轴的影响 b）直轴对交轴的影响