[發明專利]一種調整內置式永磁同步電機轉子初始位置的系統

有效

• 申請號: 201611206350.9
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106787990B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 劉雪冰;李文杰;周從源;徐赟;汪文江;葉昌森;吳鵬;何俊;李杰;許二超;李蔭榮;張宸維;李高水;張茂飛
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車集團股份有限公司
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 周放;江懷勤

本發明公開了一種調整內置式永磁同步電機轉子初始位置的方法及系統，該方法包括：設定磁鏈位置角為零，向內置式永磁同步電機施供電，將電機停止轉動后轉子位置作為候選轉子初始位置；根據候選轉子初始位置獲取磁鏈位置角；獲取轉子開始轉動時對應的正交軸電流值，以及轉子開始轉動時對應的負交軸電流值；判斷正交軸電流值與負交軸電流值的絕對值的差值是否小于差值閾值，如果是，以候選轉子初始位置作為轉子初始位置；如果否，判斷差值是否為正，如果是，將候選轉子初始位置更新為候選轉子初始位置與預設修正步長之和，如果否，將候選轉子初始位置更新為候選轉子初始位置與預設修正步長之差。利用本發明可解決現有轉子初始位置的精度不高的問題。

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，特別涉及一種調整內置式永磁同步電機轉子初始位置的方法及系統。

背景技術

永磁同步電機功耗低，效率高、調速范圍寬，而內置式永磁同步電機不但存在永磁轉矩，而且存在磁阻轉矩，使其廣泛應用于電動汽車領域。為了使得內置式永磁同步電機達到優良的控制性能，現代電機控制多對內置式永磁同步電機進行矢量控制，而內置式永磁同步電機的矢量控制離不開轉子磁極的準確定向，所以必須對內置式永磁同步電機的轉子初始位置進行辨識。若辨識不準確，可能會造成內置式永磁同步電機不能正常啟動、失步，并且會大大降低電機效率。

如圖1所示，為現有技術內置式永磁同步電機通電前的轉子位置。轉子位置角度一般定義為旋轉坐標系的直軸(d軸)與三相靜止坐標系的A軸的夾角，兩軸重合時θ＝0。目前多采用的方法是磁極預定位法，電機軸上安裝有位置傳感器，通過對電機通入固定方向的電流，若電機的磁極方向與該固定方向存在偏差，就會產生電磁轉矩，在電磁轉矩的作用下，會將電機的磁極吸合到此固定的位置下，再讀取位置傳感器的位置信號即是內置式永磁同步電機的轉子初始位置，一般將電流的固定方向選為電機A軸方向。圖1中，在αβ坐標系下，A軸與α軸重合，假設電機轉子停在任意位置θ_d，位置傳感器零點的角度為θe，當給定子施加一個直軸方向為0的電流矢量時，轉子磁極會旋轉吸合到A的位置停止。如圖2所示，為現有技術內置式永磁同步電機通電后的轉子位置。此時測出位置傳感器的實際位置為轉子初始位置θ_init，則θ_init即為轉子的初始位置角。

但是，采用這種檢測位置的方式，由于內置式永磁同步電機定轉子磁場產生轉矩機理與兩者夾角正弦值成正比，當角度接近零時，輸出轉矩同時趨于零；同時由于內置式永磁同步電機的定位轉矩(齒槽轉矩)的存在，使得檢測的角度難以達到絕對零點，從而在一定程度上影響了轉子初始位置的檢測精度。

發明內容

本發明提供了一種調整內置式永磁同步電機轉子初始位置的方法及系統，解決現有技術調整內置式永磁同步電機的轉子初始位置的精度無法滿足實際需求的問題。

本發明提供了一種調整內置式永磁同步電機轉子初始位置的方法，包括：

步驟S01，設定磁鏈位置角為零，并向內置式永磁同步電機施加預設的直軸電流，將內置式永磁同步電機停止轉動后的轉子位置作為候選轉子初始位置；

步驟S02，根據候選轉子初始位置及實時獲取的當前轉子位置計算磁鏈位置角；

步驟S03，更新磁鏈位置角，并向內置式永磁同步電機施加正交軸電流使得轉子正向轉動，得到轉子開始轉動時對應的正交軸電流值，以及向內置式永磁同步電機施加負交軸電流使得轉子反向轉動，得到轉子開始轉動時對應的負交軸電流值；

步驟S04，判斷轉子開始轉動時對應的正交軸電流值的絕對值與負交軸電流值的絕對值的差值是否小于差值閾值，如果是，則以候選轉子初始位置作為轉子初始位置，如果否，則執行步驟S05；

步驟S05，判斷差值是否為正，如果是，則將候選轉子初始位置更新為候選轉子初始位置與預設修正步長之和，然后執行步驟S02，如果否，則將候選轉子初始位置更新為候選轉子初始位置與預設修正步長之差，然后執行步驟S02。