一种永磁同步电机最大电流转矩比的标定装置
阅读说明：本技术 一种永磁同步电机最大电流转矩比的标定装置 (Calibration device for maximum current torque ratio of permanent magnet synchronous motor ) 是由 董万健 王冬 张德志 王栋 卢立户 李胜杰 于 2021-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种永磁同步电机最大电流转矩比的标定装置,包括启动开关、电机控制器、电机、CAN收发装置、扭矩传感器、测功机和测功机控制器,启动开关与电机控制器连接,电机控制器与电机连接,测功机控制器与测功机连接,电机控制器、扭矩传感器和测功机控制器之间通过CAN收发装置进行连接,电机和测功机均与扭矩传感器连接。与现有技术相比,本发明具有极大的减少人员的工作量,大大的提高标定的效率,避免标定人员的误操作引起的误差,有效提高标定的最大电流转矩比的准确性等优点。(The invention relates to a calibration device for the maximum current-torque ratio of a permanent magnet synchronous motor, which comprises a starting switch, a motor controller, a motor, a CAN (controller area network) transceiver, a torque sensor, a dynamometer and a dynamometer controller, wherein the starting switch is connected with the motor controller, the motor controller is connected with the motor, the dynamometer controller is connected with the dynamometer, the motor controller, the torque sensor and the dynamometer controller are connected through the CAN transceiver, and the motor and the dynamometer are connected with the torque sensor. Compared with the prior art, the method has the advantages of greatly reducing the workload of personnel, greatly improving the calibration efficiency, avoiding errors caused by misoperation of the calibration personnel, effectively improving the accuracy of the calibrated maximum current torque ratio and the like.)
技术领域
本发明涉及新能源汽车电子技术领域，尤其是涉及一种永磁同步电机最大电流转矩比的标定装置。
背景技术
随着新能源汽车的不断普及和推广，新能源车数量也在不断攀升，随之用户对新能源汽车的能耗要求也越来越高。最大电流转矩比是衡量永磁同步电机能耗效率的一项重要标定指标，为了让电机在输出同样扭矩的情况下使用的电流最小，需要对电机的最大电流转矩比进行标定，目前现有技术中标定的设备和手法存在很多种，但是传统台架的手动操作费时费力，效率低，而且容易出现误操作。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的手动操作费时费力导致效率低且容易出现误操作的缺陷而提供一种永磁同步电机最大电流转矩比的标定装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种永磁同步电机最大电流转矩比的标定装置，包括启动开关、电机控制器、电机、CAN收发装置、扭矩传感器、测功机和测功机控制器，所述启动开关与电机控制器连接，所述电机控制器与电机连接，所述测功机控制器与测功机连接，所述电机控制器、扭矩传感器和测功机控制器之间通过CAN收发装置进行连接，所述电机和测功机均与扭矩传感器连接。
所述电机控制器和测功机控制器均与电源供电装置连接。
进一步地，所述电源供电装置向电机控制器和测功机控制器提供直流电源。
所述启动开关将启动信号输送至电机控制器。
所述电机控制器接收到启动信号，开始执行矢量控制程序，控制电机处于相电流Is＝0的状态。
所述电机控制器设于散热器中，所述散热器用于电机控制器的散热，使得电机控制器过温保护频率降低，增加系统的执行效率。
所述电机控制器连接有第一温度传感器和第二温度传感器。
进一步地，所述第一温度传感器设于散热器的表面，测量散热器的温度，电机控制器根据散热器的温度决定电机是否启停。
进一步地，所述第二温度传感器设于电机内部的铜线绕组上，测量电机内部绕组的温度，电机控制器根据电机内部绕组的温度决定电机是否启停。
所述电机根据电机控制器的控制，提供动力，输出扭矩。
所述扭矩传感器测量当前电机和测功机之间的扭矩大小。
所述测功机控制器接收电机控制器的指令，控制测功机以恒定转速进行旋转。
进一步地，所述电机控制器通过CAN收发装置下发指令至测功机控制器，指令内容为：目标转速等于电机转折点转速。
进一步地，所述测功机控制器接收到指令后，进入转速模式并且执行矢量控制程序，将测功机的转速控制在电机转折点转速。
所述电机控制器获取电机相电流的最大值，记为Ismax，将Ismax等分为20份为Is1、Is2…Is20，从Is1开始，电机控制器设定控制相电流为Is1，初始电流角度为0，从扭矩传感器获得初始扭矩为Tq；电机控制器维持相电流Is1不变，以预设的电流角度为步长控制电机输出扭矩；电机控制器一直获取扭矩传感器反馈的扭矩信息，并将扭矩信息采用低通滤波处理，滤除毛刺信号，电机控制器在角度变换的同时，捕捉到最大输出扭矩后，记录当前的控制相电流和电流角度至内部的存储元件中，完成Is1电流标定，停止当前电机输出扭矩；Is1标定完成后，依次按照上述方法对Is2～Is20进行电流标定。
进一步地，所述电机控制器在Is20标定完成后，下发停机指令至测功机控制器，测功机控制器控制测功机停止运行，电机控制器将标定存储后的数据进行插值补充，最终得到电机的最大电流转矩比的标定数据。
所述电机控制器在标定的过程中，若检测到第一温度传感器或第二温度传感器反馈的温度值大于预设的温度阈值时，电机控制器控制电机停止，并等到第一温度传感器或第二温度传感器反馈的温度值小于温度阈值时，继续当前的标定工作。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过电机控制器、电机、扭矩传感器、测功机和测功机控制器对电机的最大电流转矩比进行标定，由扭矩传感器来采集电机和测功机之间的扭矩大小，由电机控制器捕捉最大输出扭矩，极大的减少了人员的工作量，大大的提高了标定的效率，避免了标定人员的误操作引起的误差；同时本发明通过将电机相电流的最大值等分为20份进行标定，将标定存储后的数据进行插值补充，最终得到电机的最大电流转矩比的标定数据，有效提高了标定的最大电流转矩比的准确性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明电机控制器运行流程的示意图。
附图标记：
1-启动开关；2-电机控制器；3-测功机控制器；4-电机；5-测功机；6-扭矩传感器；7-CAN收发装置；8-电源供电装置；9-散热器；10-第一传感器；11-第二传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1所示，一种永磁同步电机最大电流转矩比的标定装置，包括启动开关1、电机控制器2、电机4、CAN收发装置7、扭矩传感器6、测功机5和测功机控制器3，启动开关1与电机控制器2连接，电机控制器2与电机4连接，测功机控制器3与测功机5连接，电机控制器2、扭矩传感器6和测功机控制器3之间通过CAN收发装置7进行连接，电机4和测功机5均与扭矩传感器6连接。
电机控制器2和测功机控制器3均与电源供电装置8连接。
电源供电装置8向电机控制器2和测功机控制器3提供直流电源。
启动开关1将启动信号输送至电机控制器2。
电机控制器2接收到启动信号，开始执行矢量控制程序，控制电机4处于相电流Is＝0的状态。
电机控制器2设于散热器9中，散热器9用于电机控制器2的散热，使得电机控制器2的过温保护频率降低，增加系统的执行效率。
电机控制器2连接有第一温度传感器10和第二温度传感器11。
第一温度传感器10设于散热器9的表面，测量散热器9的温度，电机控制器2根据散热器9的温度决定电机4是否启停。
第二温度传感器11设于电机4内部的铜线绕组上，测量电机4内部绕组的温度，电机控制器2根据电机4内部绕组的温度决定电机4是否启停。
电机4根据电机控制器2的控制，提供动力，输出扭矩。
扭矩传感器6测量当前电机4和测功机5之间的扭矩大小。
测功机控制器3接收电机控制器2的指令，控制测功机5以恒定转速进行旋转。
电机控制器2通过CAN收发装置7下发指令至测功机控制器3，指令内容为：目标转速＝电机转折点转速。
测功机控制器3接收到指令后，进入转速模式并且执行矢量控制程序，将测功机5的转速控制在电机转折点转速。
电机控制器2获取电机相电流的最大值，记为Ismax，将Ismax等分为20份为Is1、Is2…Is20，从Is1开始，电机控制器2设定控制相电流为Is1，初始电流角度为0，从扭矩传感器6获得初始扭矩为Tq；电机控制器2维持相电流Is1不变，以预设的电流角度为步长控制电机4输出扭矩；电机控制器2一直获取扭矩传感器6反馈的扭矩信息，并将扭矩信息采用低通滤波处理，滤除毛刺信号，电机控制器2在角度变换的同时，捕捉到最大输出扭矩后，记录当前的控制相电流和电流角度至内部的存储元件中，完成Is1电流标定，停止当前电机4输出扭矩；Is1标定完成后，依次按照上述方法对Is2～Is20进行电流标定。
电机控制器2在Is20标定完成后，下发停机指令至测功机控制器3，测功机控制器3控制测功机5停止运行，电机控制器2将标定存储后的数据进行插值补充，最终得到电机4的最大电流转矩比的标定数据。
本实施例中，电源供电装置8的电源线接入电机控制器2和测功机控制器3的电源接口，电机4的UVW三相线连接至电机控制器2上，测功机5的UVW三相线连接至测功机控制器3上，电机控制器2、测功机控制器3、扭矩传感器6的CAN总线连接至CAN收发装置7上，电机4和测功机5连接在扭矩传感器6两端。
具体实施时，如图2所示，电机控制器2获取启动开关1状态以及获取第一温度传感器10和第二温度传感器11的状态，控制电机4和测功机控制器3开始让系统运转，通过改变相电流大小和电流角度，回读扭矩传感器6反馈的扭矩，判断相同相电流下不同角度对应的最大扭矩值，经过电机控制器2进行低通滤波处理后，记录当前最大扭矩、相电流、相电流角度，从而完成最大电流转矩比标定。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，所取名称可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例说明。凡依据本发明构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做各种各样的修改或补充或采用类似的方法，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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