[發(fā)明專利]角度估算方法及裝置、電機(jī)矢量控制方法及系統(tǒng)和電機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410328663.6
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN105305914B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李祖光;胡余生;郭偉林;胡安永;吳文賢
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02K21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發(fā)明實施例公開了一種基于霍爾傳感器的角度估算方法及裝置、電機(jī)矢量控制方法及系統(tǒng)和電機(jī)，依據(jù)轉(zhuǎn)子的角速度以及空間矢量脈寬調(diào)制控制周期確定第一電角度增量；依據(jù)當(dāng)前霍爾位置下的霍爾角度、前一空間矢量脈寬調(diào)制控制周期內(nèi)的電角度，以及所述第一電角度增量確定電角度補償量；將所述第一電角度增量和所述電角度補償量之和確定為第二電角度增量；當(dāng)所述前一空間矢量脈寬調(diào)制控制周期內(nèi)的電角度與所述當(dāng)前霍爾位置下的霍爾角度的差值小于或等于第一預(yù)設(shè)閾值時，確定當(dāng)前空間矢量脈寬調(diào)制控制周期的電角度估算量為所述前一空間矢量脈寬調(diào)制控制周期內(nèi)的電角度值與所述第二電角度增量之和。提高了電角度估算的準(zhǔn)確性，提高了電機(jī)矢量控制精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，特別涉及一種基于霍爾傳感器的角度估算方法及裝置、電機(jī)矢量控制方法及系統(tǒng)和電機(jī)。

背景技術(shù)

永磁同步電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、損耗小、效率高等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。其中，永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高動態(tài)性能、大范圍的調(diào)速或定位控制，因此，永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。

矢量控制亦稱磁場定向控制，其基本思路是：通過坐標(biāo)變換實現(xiàn)模擬直流電機(jī)的控制方法來對永磁同步電機(jī)進(jìn)行控制，其實現(xiàn)步驟如下：

根據(jù)定子磁場電角度將采集到的電機(jī)三相電流通過Clarke變換和Park變換進(jìn)行解耦，得到按轉(zhuǎn)子磁場定向的兩個直流分量，分別為d軸電流Id(勵磁電流分量)和q軸電流Iq(轉(zhuǎn)矩電流分量)；

對兩個直流分量進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，得到d軸電壓Vd和q軸電壓Vq；

對d軸電壓Vd和q軸電壓Vq進(jìn)行Park逆變換和Clarke逆變換，得到三相電壓；

對三相電壓進(jìn)行空間矢量脈寬調(diào)制實現(xiàn)矢量控制量輸出，以控制永磁同步電機(jī)運行，達(dá)到矢量控制的目的。

其中，實現(xiàn)精確矢量控制的前提是獲取轉(zhuǎn)子磁場的準(zhǔn)確位置，轉(zhuǎn)子磁場的位置通常通過定子磁場電角度表征。傳統(tǒng)的矢量控制方法中，較常用的一種電角度估算方法為基于霍爾傳感器的電角度估算方法，但是該方法是根據(jù)上個電周期所需時間估算下個電周期里每個空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)控制周期轉(zhuǎn)子的電角度，該方法估算的電角度與實際電角度存在很大的誤差，即準(zhǔn)確性較低，因此，在霍爾信號跳變時，很容易導(dǎo)致繞組電流突變，使得電機(jī)的矢量控制精度低，電機(jī)易出現(xiàn)抖動、反轉(zhuǎn)或失步現(xiàn)象。

因此，如何對定子磁場電角度進(jìn)行估算以提高矢量控制精度成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種角度估算方法及裝置、電機(jī)矢量控制方法及系統(tǒng)和電機(jī)，以提高矢量控制精度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種基于霍爾傳感器的角度估算方法，包括：

獲取轉(zhuǎn)子的角速度；

依據(jù)所述轉(zhuǎn)子的角速度以及空間矢量脈寬調(diào)制控制周期確定第一電角度增量；

依據(jù)當(dāng)前霍爾位置下的霍爾角度、前一空間矢量脈寬調(diào)制控制周期內(nèi)的電角度，以及所述第一電角度增量確定電角度補償量；

將所述第一電角度增量和所述電角度補償量之和確定為第二電角度增量；

當(dāng)所述前一空間矢量脈寬調(diào)制控制周期內(nèi)的電角度與所述當(dāng)前霍爾位置下的霍爾角度的差值小于或等于第一預(yù)設(shè)閾值時，確定當(dāng)前空間矢量脈寬調(diào)制控制周期的電角度估算量為所述前一空間矢量脈寬調(diào)制控制周期內(nèi)的電角度值與所述第二電角度增量之和。

上述方法，優(yōu)選的，還包括：