[發明專利]一種永磁無刷電機轉子定位方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 201810102431.7
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108462423B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 洪為偉
• 申請（專利權）人: 順豐科技有限公司
• 主分類號: H02P21/32
• 分類號: H02P21/32
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 趙奕

本發明公開了一種永磁無刷電機轉子定位方法，包括以下步驟：向電機的定子繞組施加第一電流矢量，所述第一電流矢量的交軸電流大小為預定值，直軸電流大小為0；令所述第一電流矢量以設定的第一角速度旋轉至預設的第一電角度；令所述第一電流矢量固定在所述第一電角度，并停留設定的時間，以使所述電機的轉子被拖動至預設的第二電角度位置，實現永磁無刷電機轉子定位。本發明公開的永磁無刷電機轉子定位方法，能夠將無人機電子轉子拖動到任意位置啟動電機，解決了現有無人機電機初始位置定位需要安裝位置傳感器并且定位存在死區的技術問題，實現了平滑無震蕩地啟動無人機電機。

技術領域

本發明屬于無人機電子轉子定位技術領域，尤其涉及一種的無需位置傳感器且無定位死區的永磁無刷電機轉子定位技術，具體的說是一種永磁無刷電機轉子定位方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

近年來電動無人機發展迅猛，在軍事、公安、農業、航拍等領域用用廣泛。目前無人機絕大部分都采用永磁無刷電機驅動。永磁無刷電機結構簡單、體積小、運行效率高、功率因數高、轉動慣量小，被廣泛應用在航天、電動汽車等驅動系統中。

多旋翼無人機大多采用永磁無刷電機，無人機電機啟動階段，在未給電機繞組通電的情況下，電機轉子的位置是任意的。為了能夠平滑無震蕩的啟動無人機，必須要預先判斷轉子的初始位置。永磁無刷電機轉子初始位置判斷的準確性關系到電機的起動穩定性和加速性能，以及正常運行過程中的控制性能。如果不能精確估算初始位置，電機的啟動轉矩減小，有可能引起失步而導致電機啟動失敗，也有可能出現轉子位置突變和短暫反轉，這些情況在某些應用領域是不允許的。

現有技術中一般采用位置傳感器檢測永磁無刷電機轉子的初始位置，但采用位置傳感器檢測轉子初始位置存在著諸多技術問題。首先，多旋翼無人機在應用場景中是不適合采用位置傳感器的。其次，采用位置傳感器成本較高，不能夠廣泛使用。同時，現有的其他永磁無刷電機轉子位置的定位方法，都存在轉子定位的死區，不能夠將轉子位置定位于任意需要的電角度，實現無人機平滑無震蕩的啟動。

因此，現在迫切需要研究出一種永磁無刷電機轉子定位方法以及應用該方法的裝置、設備和存儲介質。該定位方法不需要采用位置傳感器就可以實現無人機電機轉子初始位置的檢測和定位，同時可以將無人機電機轉子拖到任意需要的電角度位置，然后從該位置啟動無人機電機，以實現無人機平滑無震蕩的啟動，從而解決現有技術中存在的問題。

發明內容

鑒于現有技術存在的上述缺陷或不足，本發明的目的在于提供一種永磁無刷電機轉子定位方法、裝置、設備及存儲介質。本發明提供的永磁無刷電機轉子定位方法、裝置、設備及存儲介質無需采用位置傳感器就可以實現無人機電機轉子初始位置的檢測和定位，同時可以將無人機電機轉子拖到任意需要的電角度位置，然后從該位置啟動無人機電機，實現無人機平滑無震蕩的啟動，從而解決了現有技術中存在的問題。

為實現上述目的，本申請實施例提供了一種永磁無刷電機轉子定位方法，其中，包括以下步驟：

向電機的定子繞組施加第一電流矢量，所述第一電流矢量的交軸電流大小為預定值，直軸電流大小為0；

令所述第一電流矢量以設定的第一角速度旋轉至預設的第一電角度；

令所述第一電流矢量固定在所述第一電角度，并停留設定的時間，以使所述電機的轉子被拖動至預設的第二電角度位置，實現永磁無刷電機轉子定位。

進一步的，所述第一電流矢量交軸電流的預定值I_q為：

其中，T_L為無人機電機負載轉矩；

p為電機極對數；

ψ_f為轉子磁鏈。

進一步的，所述預設的第一電角度為1.5π。