[發(fā)明專利]一種永磁同步電機轉速的辨識方法

有效

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• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN105429520B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 魏海峰;韋漢培
• 申請（專利權）人: 葛氏控股有限公司
• 主分類號: H02P6/00
• 分類號: H02P6/00;H02P21/18
• 代理公司: 深圳市蘭鋒知識產權代理事務所(普通合伙) 44419
• 代理人: 曹明蘭

本發(fā)明公開了一種永磁同步電機轉速的辨識方法，步驟是：將永磁同步電機中性點與直流電壓源中點接地，使永磁同步電機中性點的電壓為0；通過三相全橋逆變器導通過程和續(xù)流過程功率管及續(xù)流二極管的通斷狀態(tài)，確定永磁同步電機端電壓，用所述端電壓減去所述中性點的電壓，得到永磁同步電機相電壓；采用所述相電壓以及通過電流傳感器檢測得到的永磁同步電機相電流，根據(jù)永磁同步電機相電壓平衡方程，計算得到永磁同步電機三相相反電勢；利用永磁同步電機三相相反電勢和電機反電勢系數(shù)計算得到永磁同步電機轉速。本發(fā)明所需的電機參數(shù)少，結構簡單，計算量小，辨識精度高，實時性好。

技術領域

本發(fā)明涉及一種永磁同步電機，尤其涉及一種永磁同步電機轉速的辨識方法，屬于永磁同步電機控制領域。

背景技術

永磁同步電機具有結構簡單、功率密度高、控制簡單等諸多優(yōu)點。近年來，永磁同步電機在高性能調速系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)等工業(yè)領域中得到了日益廣泛的應用。

永磁同步電機閉環(huán)控制中，轉速的辨識對于電機的穩(wěn)定運行具有重要的影響。若轉速辨識不準，將導致永磁同步電機調速精度差、伺服效果不良，嚴重時會使永磁同步電機不能正常運行。目前，公知的現(xiàn)有技術，一是采用霍爾傳感器、光電編碼器等各種傳感器檢測電機轉速，但這種方法硬件成本高，且會降低電機控制系統(tǒng)可靠性；另一種方法利用電機電壓、電流信號，通過各種觀測器方法觀測電機轉速，但這種方法算法往往非常復雜，難以實際應用。

因此，現(xiàn)有技術的轉速辨識效果存在諸多問題，難以滿足永磁同步電機閉環(huán)控制要求。如何實時準確辨識永磁同步電機轉速，是現(xiàn)有技術有待解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決永磁同步電機閉環(huán)控制中電機轉速難以實時準確辨識的問題，而提出一種永磁同步電機轉速的辨識方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采取的技術方案是：

一種永磁同步電機轉速的辨識方法，包括如下步驟：

(1)將永磁同步電機中性點與直流電壓源中點接地，從而永磁同步電機中性點的電壓為0；

(2)確定永磁同步電機A、B、C三相端電壓和相電壓；

(3)檢測永磁同步電機A、B、C三相相電流，結合前述相電壓，計算永磁同步電機A、B、C三相相反電勢；

(4)計算永磁同步電機轉速。

上述所述步驟(2)中，永磁同步電機A、B、C三相端電壓的確定方法是：首先判斷三相全橋逆變器工作在導通過程還是續(xù)流過程，當工作在導通過程，永磁同步電機A、B、C三相端電壓通過功率管的狀態(tài)確定：若某相的上橋臂功率管開通，則該相端電壓數(shù)值為直流電壓源幅值的1/2、極性為正，若某相的下橋臂功率管開通，則該相端電壓數(shù)值為直流電壓源幅值的1/2、極性為負；當工作在續(xù)流過程，永磁同步電機A、B、C三相端電壓通過續(xù)流二極管的狀態(tài)確定：若某相的上橋臂續(xù)流二極管開通，則該相端電壓數(shù)值為直流電壓源幅值的1/2、極性為正，若某相的下橋臂續(xù)流二極管開通，則該相端電壓數(shù)值為直流電壓源幅值的1/2、極性為負。

上述所述判斷三相全橋逆變器工作在導通過程還是續(xù)流過程的方法是：檢測三相全橋逆變器功率管是否全部關斷，當三相全橋逆變器功率管不是全部關斷時，則表明三相全橋逆變器處于導通過程；當三相全橋逆變器功率管全部關斷，則表明三相全橋逆變器處于續(xù)流過程。

上述所述步驟(2)中，永磁同步電機A、B、C三相相電壓的確定方法是：將永磁同步電機A、B、C三相端電壓減去中性點的電壓，得到永磁同步電機相電壓，由于中性點的電壓為0，故相電壓與端電壓相同。