[發明專利]永磁同步電機旋變零位初始角標定方法及標定系統

有效

• 申請號: 201610322135.9
• 申請日: 2016-05-16
• 公開（公告）號: CN107404272B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 裴鋒;趙小坤;夏鑄亮;肖隆興;李樂榮;唐君華
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P25/026;H02P27/06
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 蔡光仟

一種永磁同步電機旋變零位初始角標定方法及標定系統，該標定方法包括步驟：將安裝好旋轉變壓器的永磁同步電機與一拖動電機相連；使該永磁同步電機的電機定子三相短路；該拖動電機帶動該永磁同步電機正轉并穩定在預定轉速；該電子控制單元對同一時刻的三相電流I_a、I_b、I_c和旋變讀數φ_read進行采樣，用旋變讀數φ_read對三相電流I_a、I_b、I_c進行Park變換，得到電流矢量I_s,p，并計算電流矢量I_s,p對應的矢量角度θ_p；該拖動電機帶動該永磁同步電機反轉并穩定在預定轉速；該電子控制單元記錄電機反轉時，電流矢量I_s,n對應的矢量角度θ_n；根據計算出旋變讀數零點角度對應的電機定子實際電氣轉角θ₀即為零位初始角。

技術領域

本發明涉及驅動電機的技術領域，特別涉及一種永磁同步電機旋變零位初始角標定方法及標定系統。

背景技術

永磁同步電機效率高、功率密度大，是電動汽車上的主流驅動電機。永磁同步電機的高質量控制需要準確地檢測轉子電氣角度。旋轉變壓器簡稱旋變，是一種角度傳感器，具有耐惡劣環境、耐振動、高可靠性、高精度等優點，獲得越來越廣泛的應用，使用旋轉變壓器作為角度傳感器的永磁同步電機驅動方案是當前電動汽車驅動的主流方案。

使用旋轉變壓器對永磁同步電機進行角度傳感時，需要知道永磁同步電機的電氣角度和旋變讀數之間的偏差值。如圖1所示，旋變包括旋變轉子51和旋變定子52，永磁同步電機包括電機轉子61和電機定子62，旋變轉子51固定在電機轉子61上，旋變定子52固定在電機定子62上。電機轉子61相對于電機定子62之間的電氣轉角為φ_rot，該夾角為電機定子62的繞組A相方向到電機轉子61的永磁體磁鏈正方向(電機轉子DQ坐標系的D軸正方向)的夾角；旋變的讀數為角度φ_read。由于旋變定子52與電機定子62之間以及旋變轉子51與電機轉子61之間存在著安裝偏差，因此一般情況下φ_rot和φ_read并不相等，而是存在著一個固定的偏差值θ₀，即：

φ_rot為實際電機控制計算中需要的角度，φ_read是旋轉變壓器的讀數。只有通過一定的辦法確定兩者差值θ₀，旋變的讀數φ_read才能轉變成電機控制實際需要的角度φ_rot。標定角度θ₀的過程，就叫做旋變零位標定，或者叫標定永磁同步電機的零位初始角。

旋變零位標定的精度直接決定了永磁同步電機的控制性能。旋變零點的標定一般需要在電機測試臺架上進行。現有的標定技術除了測試臺架外，一般需要專門的標定設備或額外的輔助傳感器，因此標定過程復雜，硬件要求較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種永磁同步電機旋變零位初始角標定方法及標定系統，以解決現有技術需要專門的標定設備或額外的輔助傳感器，導致標定過程復雜及硬件要求較高的問題。

本發明提供一種永磁同步電機旋變零位初始角標定方法，用于對安裝好旋轉變壓器的永磁同步電機進行零位初始角的標定，該永磁同步電機由電機控制器驅動，該電機控制器包括三相逆變橋、電子控制單元和旋變解碼電路，該三相逆變橋的其中至少兩相上設有相電流傳感器以檢測電機相電流信號并傳輸給該電子控制單元，該旋變解碼電路與該電子控制單元及該旋轉變壓器相連，該旋變解碼電路接收該旋轉變壓器的輸出信號并將該旋轉變壓器的輸出信號解碼得到的旋變測量角度傳輸給該電子控制單元，該標定方法包括步驟：

S1：將該永磁同步電機與一拖動電機相連；