永磁同步电机交直轴电感工程测量方法的探索

　　在测量过程中，有些工程细节问题需要仔细处理。比如选用适当带宽的电压电流探头，使用前校准，尤其注意相位是否延迟或超前，必要时在数据处理阶段作补偿。选用采样率高的示波器，能带实时计算功能的最好。如果使用霍尔原理的电流传感器，被测电机缆线的屏蔽层不能接地。作为负载的电阻要采用纯阻性材料，避免使用会产生电感效应的螺旋状管子，三相间的阻值差异最好控制在5%以内;电阻的阻值最好是可调，因为测小电流时需要用大阻值，而测大电流时需要用小电阻，务求在达到所需电流时，转速不应太高，因为转速高了线束及电阻的电感特性会表现明显，以至于影响测试精度。带载测试时注意电阻的散热以避免温漂，等等。这些因素都会影响实验结果的准确度。

　　完成上述测量步骤获得原始数据后，我们就可以计算交直轴电感了。电机作发电机运行时，其矢量图如图7所示，反电动势方向与交轴(q轴)重合，其与相电压的夹角可由两次步骤中测得与相对零位的相位差相减获得，不同电机速度下，其夹角不同。最终交直轴电感可根据公式(3)计算得到。

　　最终计算所得对应不同电流的交轴电感值导入Matlab环境，用曲线拟合工具进行分析。这样处理的好处是可以剔除偶然测量误差，如图8中排除的红色测量点。另外拟合出的曲线可以形成一致的电感关于电流的函数，一般三阶函数就能满足拟合要求，之后无论在仿真阶段、还是在实际工程编程中可以方便地使用。

　　交流稳态法虽然能测得对应不同交轴电流下的电感值，但所测的交轴电流有最大值限制。当负载加大时，即便定子电流幅值增大，但功角δ已超过45度，所以直轴电流快速增大，而交轴电流则逐渐达到最大值，其数
　　

　　另外，由于直轴电流的存在，交轴电感也受其影响，并没有完全解耦交直轴，所以测得的交轴电感应该是对应交直轴电流平面上的某条曲线。这些是交流稳态法的局限性。

　　5 总结

　　本文详细介绍了两种适合工程应用的电感测量方法原理、步骤及优缺点。直流暂态法原理简单，操作容易，但必须知道准确的电机相对零位，并用外部夹具将电机转子固定在相对零位，所以相对零位的精确度会直接影响该方法的准确性。另外，受机械固定方法的影响，交轴电感的检测结果可能出现误差。所以直流暂态法较适合小功率的电机。交流稳态法的测量步骤相对繁琐，需要一个三相星形连接的纯阻型电阻箱，但是能测得对应不同交轴电流下(有最大值限制)的电感值，也不需要知道相对零位，从而可以弥补直流暂态法的不足。希望本文能起到抛砖引玉的效果，能在工程应用领域看到更多的电机电感测量方法的探讨。

　　参考文献：
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