[發(fā)明專利]一種內(nèi)置式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極初始位置檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910073167.X
• 申請(qǐng)日: 2009-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN101714844A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王高林;單翌陽(yáng);楊榮峰;于泳;汪洋威;徐殿國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P6/16
• 分類號(hào): H02P6/16
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張果瑞

1.一種內(nèi)置式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極初始位置檢測(cè)方法，其特征在于，該方法包括以下 步驟：

步驟一、采用開環(huán)控制，在被測(cè)內(nèi)置式永磁同步電機(jī)的定子繞組中注入幅值為U_i、角頻 率為ω_i的三相對(duì)稱高頻旋轉(zhuǎn)電壓矢量信號(hào)，獲取轉(zhuǎn)子磁極位置初判值θ_e(first)，

步驟二、停止注入三相對(duì)稱高頻旋轉(zhuǎn)電壓矢量信號(hào)，在內(nèi)置式永磁同步電機(jī)的定子繞組 中先后注入兩個(gè)脈沖電壓矢量，所述兩個(gè)脈沖電壓矢量的方向分別為轉(zhuǎn)子磁極位置初判值 θ_e(first)方向和θ_e(first)+π方向，

兩個(gè)方向所注入的脈沖電壓矢量的幅值相同、脈寬相等，兩個(gè)方向注入的脈沖電壓矢量 的注入時(shí)間間隔為3ms～5ms，

在每次注入脈沖電壓矢量的同時(shí)，采集三相定子繞組中的電流i_a2、i_b2和i_c2，并將所述 三相靜止坐標(biāo)系下的三相定子電流i_a2、i_b2和i_c2轉(zhuǎn)換成兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的d軸電流i_d2和q軸電流i_q2，其中坐標(biāo)變換角為所注入電壓脈沖的矢量角，

步驟三、判斷在轉(zhuǎn)子磁極位置初判值θ_e(first)方向注入脈沖電壓矢量時(shí)獲得的d軸電流 i_d2的絕對(duì)值，是否大于在轉(zhuǎn)子磁極位置初判值θ_e(first)+π方向注入脈沖電壓矢量時(shí)獲得的 d軸電流i_d2的絕對(duì)值，

判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟四，判斷結(jié)果為否，執(zhí)行步驟五，

步驟四、轉(zhuǎn)子初始位置角完成轉(zhuǎn)子初始位置辨識(shí)，

步驟五、轉(zhuǎn)子初始位置角完成轉(zhuǎn)子初始位置辨識(shí)；

其特征在于，步驟一所述的獲取轉(zhuǎn)子磁極位置初判值θ_e(first)的方法的過程為：

步驟a、初始化轉(zhuǎn)子給定位置角

步驟b、將所述三相對(duì)稱高頻旋轉(zhuǎn)電壓矢量信號(hào)進(jìn)行極坐標(biāo)系到直角坐標(biāo)系的變換，得 到兩相靜止坐標(biāo)系下的電壓參考量和其中

將所述電壓參考量和作為輸入量，采用空間矢量脈寬調(diào)制方法控制三相逆變橋輸 出三相電壓給內(nèi)置式永磁同步電機(jī)，

步驟c、采集內(nèi)置式永磁同步電機(jī)輸出的三相定子電流i_a1、i_b1和i_c1，將獲得的三相靜止 坐標(biāo)系下的三相定子電流i_a1、i_b1和i_c1轉(zhuǎn)換成兩相靜止坐標(biāo)系下的α軸電流i_α1和β軸電流i_β1，

步驟d、以ω_it為旋轉(zhuǎn)變換角，將兩相靜止坐標(biāo)系下的α軸電流i_α1和β軸電流i_β1進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，得到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的d軸電流i_d1和q軸電流i_q1，將d軸電流i_d1進(jìn)行帶 通濾波獲得電流i_dn1，將q軸電流i_q1進(jìn)行帶通濾波獲得電流i_qn1，然后，以ω_it為旋轉(zhuǎn)變換角， 對(duì)兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電流i_dn1和i_qn1進(jìn)行旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)反變換，得到兩相靜止坐標(biāo)系下的α軸電 流i_αn1和β軸電流i_βn1，將α軸電流i_αn1與作乘積運(yùn)算，將β軸電流i_βn1與 作乘積運(yùn)算，把得到的兩項(xiàng)乘積結(jié)果相加，得到一個(gè)誤差信號(hào)i(Δθ_e)，所述 誤差信號(hào)i(Δθ_e)經(jīng)PI調(diào)節(jié)后輸出轉(zhuǎn)子給定位置角

步驟e、判斷是否滿足|i(Δθ_e)|＜ε，其中，ε為誤差限制值，其中， I_αn1為兩相靜止坐標(biāo)系下的α軸電流i_αn1的幅值，I_βn1為兩相靜止坐標(biāo)系下的β軸電流i_βn1的幅 值，

判斷結(jié)果為是，獲得轉(zhuǎn)子磁極位置初判值判斷結(jié)果為否，返回執(zhí)行步驟 b；

其特征在于，步驟二在內(nèi)置式永磁同步電機(jī)的定子繞組中先后注入兩個(gè)脈沖電壓矢量的 過程為：

采用脈沖電壓矢量發(fā)生器形成兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸給定電壓和q軸給定電壓 將所述兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸給定電壓和q軸給定電壓轉(zhuǎn)換成兩相靜止坐標(biāo) 系下的電壓參考量和將所述電壓參考量和作為輸入量，采用空間矢量脈寬調(diào) 制方法控制三相逆變橋輸出三相電壓給內(nèi)置式永磁同步電機(jī)。