[發明專利]面貼式永磁同步電機的低速無位置傳感器控制方法

無效

• 申請號: 201210004057.X
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102545740A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 劉穎;周波;馮瑛;趙承亮
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種面貼式永磁同步電機的低速無位置傳感器控制方法，其特征在于包括如下具體步驟：

步驟(1)：建立實際同步旋轉坐標系d-q、估計的同步旋轉坐標系和實際兩相靜止坐標系α-β，定義估計的轉子位置誤差為其中，θ定義為實際位置、定義為估計的轉子位置，的初始值為0；

步驟(2)：在估計的同步旋轉坐標系的軸上注入高頻電壓信號用于驅動面貼式永磁同步電機，具體還包括如下處理：

步驟(21)：在估計的同步旋轉坐標系的軸上注入高頻電壓信號將該高頻電壓信號與電流環PI調節器的軸輸出相加，共同作為軸電壓給定其中，U_mh定義為高頻電壓信號的幅值，ω_h定義為高頻電壓信號的角頻率；

步驟(22)：采用估計的轉子位置將步驟(2)中的軸電壓給定與電流環PI調節器輸出的軸電壓結合進行Park逆變換和Clarke逆變換，獲得三相電壓給定值u_a、u_b和u_c；

步驟(23)：對步驟(22)中的三相電壓給定值u_a、u_b和u_c進行SPWM調制，得到六個驅動信號，所述六個驅動信號用于控制三相全橋逆變器，從而驅動面貼式永磁同步電機；

步驟(3)：檢測面貼式永磁同步電機的兩相電流i_A和i_B，并進行電流閉環控制，具體還包括如下處理：

步驟(31)：檢測面貼式永磁同步電機的兩相電流i_A和i_B，將兩相電流i_A和i_B經過Clarke逆變換得到實際兩相靜止坐標系α-β下的α軸電流i_α和β軸電流i_β；

步驟(32)：利用估計的轉子位置將步驟(31)中得到的實際兩相靜止坐標系下的α軸電流i_α和β軸電流i_β進行Park坐標系變換，得到估計的同步旋轉坐標系下的軸電流和利用軸電流判斷并得到永磁體磁極極性結果；

步驟(33)：將步驟(32)中得到的估計的同步旋轉坐標系下的軸電流和進行低通濾波處理，得到和分別將和與給定的電流i_dref和i_qref相減，得到和并將和送入電流環PI調節器，進行電流閉環控制，其中，i_dref＝0，i_qref定義為速度環PI調節器輸出值；

步驟(4)：利用步驟(3)中得到的估計的同步旋轉坐標系下軸的電流設計出轉子位置與轉速的估計系統，具體還包括如下處理：

步驟(41)：構造出一種調制信號g_m(t)，將與相減得到并利用鎖相環技術鎖定的相位，其中，g_m(t)的幅值是1，相位與中頻率為ω_h信號的相位相同；

步驟(42)：將步驟(41)中的調制信號g_m(t)與相乘，得到信號g_m(t)；

步驟(43)：對步驟(42)中的信號g_m(t)₁進行低通濾波處理，得到轉子位置與轉速估計所需的輸入量f(Δθ)；

步驟(5)：進行誤差補償處理，得到最終估計的轉子位置具體包括如下處理：

步驟(51)：將步驟(43)中的得到的轉子位置與轉速估計所需的輸入量f(Δθ)經過一個增益放大器k_i后，得到估計轉速

步驟(52)：將估計轉速與補償系數k_c相乘，并相乘后的結果與轉子位置與轉速估計所需的輸入量f(Δθ)相加后共同作用于增益放大器k_i；

步驟(53)：對估計轉速進行積分，結合步驟(32)中利用軸電流判斷并得到的永磁體磁極極性結果，得到最終估計的轉子位置

步驟(6)：用給定轉速ω_ref減去步驟(51)中得到的估計轉速后，送入速度環PI調節器，進行速度閉環控制。