[發(fā)明專利]一種檢測永磁同步電機轉(zhuǎn)子初始位置的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810747964.0
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN108880387A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: *非凡;劉燦
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江零跑科技有限公司
• 主分類號: H02P21/32
• 分類號: H02P21/32
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

一種檢測永磁同步電機轉(zhuǎn)子初始位置的方法，通過永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置檢測系統(tǒng)，進行初始位置的檢測；所述永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置檢測系統(tǒng)，包括：高頻d軸電壓發(fā)生器、dq?abc變換模塊、SVM模塊、IGBT開關(guān)模塊、電流采樣電路、abc?dq變換模塊以及特征量提取模塊；所述高頻d軸電壓和轉(zhuǎn)子當前角度輸入至所述dq?abc變換模塊，經(jīng)dq?abc變換產(chǎn)生調(diào)制波電壓信號，此信號經(jīng)過SVM模塊產(chǎn)生針對IGBT開關(guān)模塊的開關(guān)量，所述開關(guān)量經(jīng)過IGBT模塊進行斬波操作后得到三相高頻電壓；所述三相高頻電壓輸入到電機本體；在所述三相高頻電壓的作用下，電機輸出相應(yīng)的三相高頻電流。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機領(lǐng)域，特別涉及一種檢測永磁同步電機轉(zhuǎn)子初始位置的方法。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電機在各行各業(yè)中發(fā)揮的作用越來越重要。永磁同步電機得益于其設(shè)計、制造、控制方面的諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)生活的場合。加之我國的稀土資源豐富，永磁同步電機的應(yīng)用市場在我國尤其大。永磁同步電機可由交直軸電感的異同被分為表貼式和內(nèi)置式，由于內(nèi)置式永磁同步電機(IPMSM)在弱磁條件下具有較寬的調(diào)速區(qū)間，應(yīng)用較為廣泛。

在永磁同步電機的控制中，控制回路所需要的采樣參數(shù)包括三相電流以及電機轉(zhuǎn)子的實際位置。后者一般通過與電機轉(zhuǎn)子同軸的旋轉(zhuǎn)變壓器將位置量轉(zhuǎn)換為兩路互補的正余弦電壓；控制器上安裝的解碼芯片將此兩路互補電壓轉(zhuǎn)換為角度量，以串行或并行的方式發(fā)送到主控芯片中，以此用于永磁同步電機的空間矢量控制。

通過旋轉(zhuǎn)變壓器輸出角度來表征電機轉(zhuǎn)子的實際位置這種方法在業(yè)內(nèi)已經(jīng)非常成熟。而這項技術(shù)表現(xiàn)良好的前提是上文提到的“同軸”，“同軸”意味著旋轉(zhuǎn)變壓器自身和轉(zhuǎn)子之間不存在角度差。而實現(xiàn)“同軸”在裝配工藝上并非易事，因為造成偏角的原因有很多，一項不滿足便會導(dǎo)致出現(xiàn)偏角。

為了避免旋轉(zhuǎn)變壓器裝配帶來的偏角影響，所以在電機調(diào)試之初需要對其進行初始位置補償，即測量出其初始位置對應(yīng)的實際角度和旋轉(zhuǎn)變壓器讀回角度之間的差距。現(xiàn)有的初始位置檢測方法采用高壓檢測方法對電機進行檢測，將被測電機固定在轉(zhuǎn)動臺架上，使被測電機轉(zhuǎn)動若干次，所以需要較大功率的電源柜，操作成本高，且具有一定的危險性，也不利于隨時矯正偏量。隨著電機的不斷運行，其嚙合關(guān)系一定會于出廠時有所不同，因此現(xiàn)有方法無法在裝機完成后對初始位置進行檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種在低壓條件下，測量永磁同步電機轉(zhuǎn)子初始位置對應(yīng)的實際角度，提供了一種檢測永磁同步電機轉(zhuǎn)子初始位置的方法。一種檢測永磁同步電機轉(zhuǎn)子初始位置的方法，通過永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置檢測系統(tǒng)，進行初始位置的檢測；所述永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置檢測系統(tǒng)，包括：高頻d軸電壓發(fā)生器、dq-abc變換模塊、SVM模塊、IGBT開關(guān)模塊、電流采樣電路、abc-dq變換模塊以及特征量提取模塊；

檢測方法包括：

S1：設(shè)定初始轉(zhuǎn)子當前角度；通過所述高頻d軸電壓發(fā)生器產(chǎn)生高頻d軸電壓；

S2：所述高頻d軸電壓和轉(zhuǎn)子當前角度輸入至所述dq-abc變換模塊，經(jīng)dq-abc變換產(chǎn)生調(diào)制波電壓信號，此信號經(jīng)過SVM模塊產(chǎn)生針對IGBT開關(guān)模塊的開關(guān)量，所述開關(guān)量經(jīng)過IGBT模塊進行斬波操作后得到三相高頻電壓；所述三相高頻電壓輸入到電機本體；在所述三相高頻電壓的作用下，電機輸出相應(yīng)的三相高頻電流；所述電流采樣電路對所述三相高頻電流進行采樣，采樣電流再經(jīng)過abc-dq變換模塊的abc-dq變換后得到電流高頻d軸分量；所述特征提取模塊提取電流高頻d軸分量的特征量；

S3：轉(zhuǎn)子當前角度自減1，更新轉(zhuǎn)子當前角度，轉(zhuǎn)至S2，當轉(zhuǎn)子當前角度改變時三相高頻電壓隨之改變，從而特征量發(fā)生改變；

S4：判斷所述特征量的變化趨勢，若特征量發(fā)生改變，則轉(zhuǎn)至S3；否則，則輸出轉(zhuǎn)子當前角度，轉(zhuǎn)子當前角度加1即為轉(zhuǎn)子實際角度。