[發(fā)明專利]基于旋轉(zhuǎn)電流矢量的永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310522869.8
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103607155A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海兵;湯勝清;趙榮祥;楊歡
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P27/08
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.基于旋轉(zhuǎn)電流矢量的永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制方法，其特征在于，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的起動：

（1）設(shè)定旋轉(zhuǎn)電流矢量的幅值；

設(shè)定i_{q_ref}=1.2×I_N；i_{d_ref}=0；

式中各符號：i_{q_ref}為q軸電流給定值，I_N為額定電流值，i_{d_ref}為d軸電流給定值，單位均為安培；

（2）按下述任意一種方式設(shè)定旋轉(zhuǎn)電流矢量的角頻率ω_e，

階躍方式：ω_e=常數(shù)；該常數(shù)的取值范圍是0≤ω_e≤ω_N；ω_N為電機(jī)的額定頻率；

斜坡方式：ω_e=k₁×t；k₁的的取值范圍是k₁>0；

加速度方式：ω_e=k₂×t²；k₂的的取值范圍是k₂>0；

上述各式中t為旋轉(zhuǎn)電流矢量角頻率的加速運(yùn)行時(shí)間，單位為秒；

（3）設(shè)定永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置角θ_e，θ_e=∫ω_edt；

（4）對三相永磁同步電機(jī)的定子輸出電流進(jìn)行坐標(biāo)變換；

將采樣得到的三相永磁同步電機(jī)的定子電流進(jìn)行CLARK變換，得到兩相α-β靜止坐標(biāo)系下的電流值i_α、i_β；然后進(jìn)行PARK變換，其中用來定相的角度采用步驟（3）中所得到的位置角θ_e；建立虛擬d-q坐標(biāo)系，最終得到步驟（3）位置角θ_e在虛擬坐標(biāo)系上定相的值i_d、i_q；

（5）虛擬d-q坐標(biāo)系的PI運(yùn)算；

將在虛擬d-q坐標(biāo)系下的電流給定值與實(shí)際反饋值進(jìn)行比較，并進(jìn)行PI運(yùn)算；輸出在虛擬d-q坐標(biāo)系下的電壓給定值Ud、Uq；

（6）坐標(biāo)反變換，并經(jīng)逆變器實(shí)現(xiàn)整個(gè)驅(qū)動；

將在虛擬d-q坐標(biāo)系下的電壓給定值Ud、Uq進(jìn)行park反變換，得到在兩相α-β靜止坐標(biāo)系下的電壓給定值u_α、u_β，并經(jīng)SVPWM調(diào)制得到驅(qū)動器的六個(gè)驅(qū)動信號，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)制；

（7）永磁同步電機(jī)的功角觀測；

在兩相α-β靜止坐標(biāo)系中對永磁同步電機(jī)的功角進(jìn)行觀測，對步驟（4）、（6）中所得到的i_α、i_β、u_α、u_β進(jìn)行計(jì)算，得到在兩相α-β靜止坐標(biāo)下的旋轉(zhuǎn)磁鏈ψ_α、ψ_β的值；再采用下式求解得到功角θ_T：

θT=arc tan(ψαiβ-ψβiαψαiα+ψβiβ-Ls(iα2+iβ2))]]>

該式中，L_s為永磁同步電機(jī)的自感，單位為H；

永磁同步電機(jī)經(jīng)過上述七個(gè)步驟后完成起動。