[發(fā)明專利]基于線間反電動勢的無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210390642.8
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102904508A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊影;陳鑫;俞志軒;涂小衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: H02P6/18
• 分類號: H02P6/18
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置估計方法，具體地是涉及一種基于線間反電動勢估計無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置檢測方法。

背景技術(shù)

在無刷直流電機控制系統(tǒng)中，逆變器常采用120度導(dǎo)通模式，為獲得最大平均電磁轉(zhuǎn)矩，應(yīng)根據(jù)電機轉(zhuǎn)子位置對其進行換相控制。但是外置式位置傳感器帶來了環(huán)境與空間的限制，使其在高溫、有強腐蝕性氣體等惡劣環(huán)境下和某些空間有限的應(yīng)用場合難于使用。?直接利用反電動勢的轉(zhuǎn)子位置檢測方法包括反電動勢過零點檢測法、反電動勢積分過零點檢測法及反電動勢三次諧波檢測方法易于實現(xiàn)，但在100????????????????????????????????????????????????以內(nèi)低速運行時，因感應(yīng)電動勢幅值很小，采用以上方法難于可靠檢測轉(zhuǎn)子位置。利用相應(yīng)線間反電動勢相除得到磁鏈函數(shù)，并利用磁鏈函數(shù)的峰值點估計轉(zhuǎn)子位置，這種轉(zhuǎn)子位置檢測方法理論上在電機低速運行時仍舊適用。但實際控制中存在干擾，每次得到的磁鏈函數(shù)的峰值點不同，峰值點設(shè)置過大可能會引起換相信息丟失，設(shè)置過小會引起位置估計偏差；此外在電機低速運行時，電壓、電流測量干擾會引起誤換相。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于線間反電動勢的無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置檢測方法，該方法可靠性高，易于實現(xiàn)，能實現(xiàn)100RPM以內(nèi)的無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置的可靠檢測。

為達到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是：利用滑動平均濾波濾除干擾對磁鏈函數(shù)的影響；在不同導(dǎo)通模式下，利用線間反電動勢構(gòu)造磁鏈函數(shù)，利用磁鏈函數(shù)在換相附近出現(xiàn)的劇烈變化提取轉(zhuǎn)子位置信息。

根據(jù)上述構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

（1）控制無刷直流電機工作在兩兩導(dǎo)通模式，采樣三相電壓、電流，并進行滑動濾波；

（2）利用無刷直流電機三相端電壓即電機繞線端到直流母線地之間的電壓以及電流，計算線間反電動勢；

（3）電機驅(qū)動采用兩兩導(dǎo)通120度模式時，在不同導(dǎo)通模式下，利用線間反電動勢計算磁鏈函數(shù)；

（4）計算當(dāng)前磁鏈函數(shù)與上一步磁鏈函數(shù)值之間的差值，判斷磁鏈函數(shù)變化值是否達到預(yù)先設(shè)定的閾值；

（5）當(dāng)沒有達到設(shè)定的閾值時，不進行換相，轉(zhuǎn)至步驟（1）繼續(xù)下一次的循環(huán)過程。達到閾值時，則指導(dǎo)電機換相，并計算轉(zhuǎn)速，根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速值的不同，修改滑動平均濾波數(shù)據(jù)個數(shù)；完成后轉(zhuǎn)至步驟（1）繼續(xù)下一次的循環(huán)過程。

??????上述無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置檢測方法中，所述步驟（3）中的利用線間電動勢計算磁鏈函數(shù)時參照下列表1導(dǎo)通模式與磁鏈函數(shù)對應(yīng)關(guān)系：

表1?導(dǎo)通模式與函數(shù)對應(yīng)關(guān)系

導(dǎo)通模式函數(shù)///

表中：、、、、、分別對應(yīng)主回路中六個功率開關(guān)器件，為轉(zhuǎn)子位置角度，、、、、、分別表示不同的導(dǎo)通模式，導(dǎo)通模式代表a相上橋臂b相下橋臂導(dǎo)通，導(dǎo)通模式代表a相下橋臂b相上橋臂導(dǎo)通，導(dǎo)通模式代表a相上橋臂c相下橋臂導(dǎo)通，導(dǎo)通模式代表a相下橋臂c相上橋臂導(dǎo)通，導(dǎo)通模式代表b相上橋臂c相下橋臂導(dǎo)通，導(dǎo)通模式代表b相下橋臂c相上橋臂導(dǎo)通，表示與轉(zhuǎn)子位置角度相關(guān)的磁鏈函數(shù)，、、表示與轉(zhuǎn)子位置角度有關(guān)的線間反電動勢，表示ca相的線間反電動勢，表示bc相的線間反電動勢，表示ab相的線間反電動勢；?、、分別對應(yīng)不同導(dǎo)通模式下的磁鏈函數(shù)。