永磁直流电机综合测试平台及转子位置辨识方法研究

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1、ＰＶ巾图分类号：－ＴＭ３３；１密级公开Ｗｆ皆／弁嗦ＨＥＢ巨ＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕壬学位论文永撼直流电机综合测试平台及转子位置辨巧方法研究论文作者：李永灿指导教师：梁永春教授企业指导教师：薛永春高工申请学位类别：工学硕±学科、领域：电气工程所在单位：电气工程学院答辩日期：２０１５年１２月河北科技大学学位论女原创性声明导师的指导下，独立进行研究工本人郑重声明：所呈交的学位论文

2、，是本人在作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在义中Ｗ明滿方式标明。除文中已经注明引巧的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发。表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担；学位论文作者签名：指导教师签名《年月／化办沪丰月／日河化科技大学学位论文版权使用授权书，同本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借厨。本人授权河北科技大学可Ｗ将本学位论

3、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检。レ、索，可ッ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文适用书。□保密，在密后本授权＿年解本属于学位论文保密。＂＂Ｖ）（请框内巧在臥上方；名：指导教师签名论文作者签学位＇如／／７／＾／年曰月兴少年三月／姑ClassifiedIndex：TM331SecrecyRate：PubiziedUDC：620UniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertation

4、fortheMasterDegreeTheStudyonTestPlatformandRotorPositionIdentificationofPermanentMagnetDCMotorCandidate：LiYongcanSupervisor:Prof.LiangYongchunEnterpriseSupervisor：SNENGR.XueYongchunAcademicDegreeApppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineering

5、Employer：SchoolofElectricalEngineeringDateofOralExamination:December,2015河北科技大学硕士学位论文摘要由于具有功率密度高、效率高、控制性能稳定、扭矩输出大等优点，永磁直流电机的应用已经非常广泛。电机性能测试、故障参数的检测、无位置传感器的转子位置检测方法对于永磁电机控制方法的改进、控制性能的验证，以及容错控制方法的研究具有重要的价值。本文利用LabVIEW、USB数据采集卡和各种传感器研制了永磁直流电机综合测试平台，实现了电机转速、转矩、电

6、流、噪声、振动、电压等信号的采集和频谱分析，同时利用反电势过零检测的方法辨识了转子位置信号。具体研究内容如下：在对传统的反电动势过零检测辨识转子位置方法分析的基础上,提出了一种利用线间反电动势过零原理来对转子位置进行估算的新方法。利用Matlab对新的算法进行了仿真，验证了方法的正确性和可行性。设计了电流信号采集模块，再连接加速度振动传感器、声音传感器、扭矩传感器和USB5935数据采集卡，搭建了电机的综合测试平台硬件。利用LabVIEW的各种模块功能对信号采集系统进行控制，实现各参数量的采集、滤波、分析、曲线

7、拟合和转子位置辨识的功能。最后完成了永磁直流电机的电枢电流、振动、噪声、转矩、转速、反电势信号进行实时在线采集，对相关信号进行时域分析和频域分析，并利用反电势估算转子位置信号，与霍尔信号进行了对比，验证了平台和算法的可行性。仿真分析和试验表明，利用数据采集卡、传感器等硬件，利用LabVIEW和线间反电动势过零原理编写的采集系统，能够方便、高效地对永磁直流电机的性能进行在线检测，准确辨识转子位置，为将来的电动汽车电机控制和诊断系统提供服务。关键词永磁直流电机；测试平台；转子位置；LabVIEW；反电势Abstra

8、ctAbstractBecauseoftheadvantagesofhighpowerdensity,highefficiency,stableperformance,hightorqueoutput,andsoon,theapplicationofpermanentmagnetDCmotorhasbeenwidelyused.Theperformancetestofthemotor,