永磁同步電機交直軸電感工程測量方法的探索

　　4 方法二：交流穩(wěn)態(tài)法

　　由于直流暫態(tài)法的局限性，所以有必要介紹另一種方法——交流穩(wěn)態(tài)法來彌補前者的不足。交流穩(wěn)態(tài)法的核心思路是測量反電動勢與帶載后的相電壓之間的相位差，之后根據(jù)交直軸電壓公式，計算出對應(yīng)不同電流下的電感值^[4~5]。該方法步驟相對繁瑣，另外需要一個三相星形連接的純阻型電阻箱，但是能測得對應(yīng)不同電流下的電感值，另外也不需要精準的相對零位信息。下面將詳細介紹該方法的操作步驟。

　　由于反電動勢只能在電機作發(fā)電機(generator)運行且空載時測得，而不可能與帶載時的相電壓同時獲得，所以測量需要分兩步進行。

　　第一步，用一臺電機帶動被測電機穩(wěn)定運行在某幾個速度下(如1000rpm、1500rpm、2000rpm)，然后測取反電動勢與參考位置的相位差，以及反電動勢的幅值。由于被測電機內(nèi)裝有旋變，所以我們可以將旋變信號經(jīng)解碼芯片如AD2S1210解碼后輸出的模擬零位作為參考位置。具體接線圖及測得的波形如圖5(a)。由于被測電機的中心點未被引出，所以我們測量相間電壓，相間電壓與相電壓之間有30度的相位差，在后面的相位計算時必須考慮在內(nèi)。通過實驗我們發(fā)現(xiàn)，只要電機運行在基速以下，反電動勢與參考位置的相位差恒定，反電動勢幅值與速度的比例系數(shù)恒定(由永磁體磁鏈決定)，所以第一步驟只需測幾個速度點(基速以下)，折算出相位差、反電動勢幅值與速度的比例常數(shù)即可。

　　第二步，將被測電機的三相端子連接純阻性的星形負載，并用另一個電機帶到一定速度，然后用示波器測量相電壓、相電流，以及參考位置。具體接線及測得的波形如圖5(b)所示。用示波器實時計算相電壓幅值、相電流幅值、及相電壓與參考位置間的相位差。然后在不同機械速度下，重復以上步驟。因為速度越高，產(chǎn)生的反電動勢越大，相同負載下相電流越大，所以能測得對應(yīng)不同電流下的電感參數(shù)。