[發(fā)明專利]一種無位置傳感器的電勵磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止初始位置估算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410161015.6
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN103916065A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛帥;劉衛(wèi)國;馬鵬;彭紀(jì)昌
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種無位置傳感器的電勵磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止初始位置估算方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：對電勵磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子施加勵磁電壓；

步驟2：給定子上施加某一幅值電壓空間矢量，等待定子上的電流為零時，再次施加這個幅值的電壓空間矢量，循環(huán)次數(shù)大于n大于24次；

所述施加時間為微控制器發(fā)PWM波的周期；所述的幅值保證不損壞電機(jī)本體；

步驟3：采集每次施加過程中定子上的最大電流響應(yīng)值i_A、i_B、i_C，計算三相定子電流響應(yīng)值通過坐標(biāo)變換得到d′q′坐標(biāo)系下的電流i_d′，得到n個i_d′；

其中：θ為每次施加的電壓空間矢量與電機(jī)靜止坐標(biāo)系A(chǔ)軸的夾角

步驟4：求出n個i_d′中所有大于等于i_d′_max－Δi_d′的i_d′電流，并找出對應(yīng)i_d′電流的θ值，得到所有θ值中的最大值θ_max與最小值θ_min；

所述Δi_d′為5～10A；

步驟5：初步估算電勵磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置值θ_{r_temp}：

1、當(dāng)θ_max－θ_min＜180°時，θ_{r_temp}＝(θ_max＋θ_min)/2；

2、當(dāng)θ_max－θ_min≥180°時，

如果360°－θ_max≥θ_min，那么θ_{r_temp}＝(θ_max＋θ_min＋360°)/2，

如果360°－θ_max＜θ_min，那么θ_{r_temp}＝(θ_max＋θ_min－360°)/2；

步驟6：當(dāng)θ_{r_temp}－90°≥0°，計算中間變量θ_temp＝θ_{r_temp}－90°；當(dāng)θ_{r_temp}－90°＜0°，計算中間變量θ_temp＝θ_{r_temp}－90°+360°；

步驟7：令θ_k＝360k/n，對應(yīng)的d′軸電流為i_d′(θ_k)，當(dāng)θ_k≥360°時，i_d′(θ_k)＝i_d′(θ_k－n)，當(dāng)θ_k＜0°時，i_d′(θ_k)＝i_d′(θ_k+n)；求出使|θ_k－θ_temp|最小的k值m，對應(yīng)的d′軸電流為i_d′(θ_m)；其中k為整數(shù)；

步驟8：令Δi_d′(θ_m)＝i_d′(θ_m)－i_d′(θ_m+n/₂)，Δi_d′(θ_m+1)＝i_d′(θ_m+1)－i_d′(θ_m+1+n/₂)，…，Δi_d′(θ_m+n/2－1)＝i_d′(θ_m+n/2－1)－i_d′(θ_m+n/2－1+n/₂)；

步驟9：對離散點(diǎn)(θ_m，Δi_d′(θ_m))，(θ_m+1，Δi_d′(θ_m+1))，…，(θ_m+n/2－1，Δi_d′(θ_m+n/2－1))進(jìn)行高斯曲線擬合，高斯函數(shù)為y＝Aexp(-(x-μ)²/(2σ²))，求出擬合系數(shù)μ；由于高斯函數(shù)最高點(diǎn)理論上代表著轉(zhuǎn)子最大、最小響應(yīng)電流的差值，對應(yīng)著轉(zhuǎn)子N極的位置，所以估算的轉(zhuǎn)子位置θ_r＝μ，如果μ≥360°，則估算的轉(zhuǎn)子位置θ_r＝μ－360°；如果μ＜0°，則估算的轉(zhuǎn)子位置θ_r＝μ＋360°。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述無位置傳感器的電勵磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止初始位置估算方法，其特征在于：所述24≤n≤120。