[發明專利]一種永磁同步電機啟動及轉子位置自修正方法

有效

• 申請號: 201911164817.1
• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN110912486B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 夏安俊;汪鳳翔;解偉;于新紅;陶鵬
• 申請（專利權）人: 泉州裝備制造研究所
• 主分類號: H02P21/34
• 分類號: H02P21/34;H02P21/32;H02P21/18;H02P6/20;H02P6/16
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳雪瑩

本發明提供了電機控制領域的一種永磁同步電機啟動及轉子位置自修正方法，包括：步驟S10、設置電機的轉速給定以及轉向，以轉子當前位置作為d軸的定向基準，并啟動永磁同步電機；步驟S20、依據轉子的當前轉向以及設置的轉向判斷電機是否啟動成功；步驟S30、啟動成功后，測量電機的定子電流并計算出兩相靜止坐標系下的電流矢量，結合當前定子的電壓矢量計算出電機消耗的有功功率和無功功率，并依據電機狀態方程計算出電機真實的d軸和q軸電流，并由此獲得轉子位置的角度偏差，進而對轉子位置進行修正。本發明的優點在于：能夠縮短轉子定位的耗時、簡化定位步驟、提高轉子定位精度同時消除電機在運行過程中轉子的定位累積偏差。

技術領域

本發明涉及電機控制領域，特別指一種永磁同步電機啟動及轉子位置自修正方法。

背景技術

在使用增量式編碼器測量永磁同步電機轉子位置的伺服系統中,在永磁同步電機啟動時,需要預先獲得轉子的初始位置。

轉子初始位置的準確度不僅影響伺服系統的控制精度,而且會影響永磁同步電機的運行穩定性，進而決定了系統整體控制性能。若估測的轉子位置與實際轉子位置誤差過大，將造成轉子逆轉或控制失敗，進而導致永磁同步電機在控制上的不穩定。另外，永磁同步電機在運行過程中，由于溫度等外界影響或轉子位置反饋信號的誤差，也會造成轉子位置的不準確，使轉子定位出現偏差，進而導致伺服系統控制性能下降。

而傳統的轉子定位方法耗時較長，且難以消除電機在運行過程中產生的轉子位置累積偏差。

經檢索，申請日為2009.07.02，申請號為CN200910072448.3的中國發明專利公開了永磁同步電機轉子初始位置角的確定方法；申請日為1996.08.08，申請號為CN96106988.0的中國發明專利公開了交流伺服系統中電機轉子初始位置的檢測方法及裝置；上述兩篇專利所提出的轉子位置檢測方法均是通過控制定子電流矢量的幅值和相位，使定子磁場逐步逼近轉子磁場，由于存在判斷偏差和逐步逼近的過程，因此轉子定位存在耗時較長的缺點。申請日為2013.08.06，申請號為CN201310339651.9的中國發明專利公開了一種永磁同步電機轉子初始位置的修正方法，該方法采用施加正負脈沖電流矢量的方法使轉子產生高頻抖動，通過抖動量大小判斷轉子初始位置的偏差，再由此修改電流矢量逐步減小偏差。該方法同樣存在逐步逼近的過程，使得轉子定位耗時較長且存在高頻抖振現象。

因此，提供一種永磁同步電機啟動及轉子位置自修正方法，縮短轉子定位的耗時、簡化定位步驟、提高轉子定位精度同時能夠消除電機在運行過程中產生的轉子定位累積偏差，成為一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題，在于提供一種永磁同步電機啟動及轉子位置自修正方法，實現縮短轉子定位的耗時、簡化定位步驟、提高轉子定位精度同時消除電機在運行過程中產生的轉子定位累積偏差。

本發明是這樣實現的：一種永磁同步電機啟動及轉子位置自修正方法，包括如下步驟：

步驟S10、設置永磁同步電機轉子的轉速給定以及轉向，以轉子當前位置作為d軸的定向基準，并啟動永磁同步電機；

步驟S20、依據永磁同步電機轉子的當前轉向以及設置的轉向判斷永磁同步電機是否啟動成功；

步驟S30、在永磁同步電機啟動成功后，測量永磁同步電機的定子電流并計算出兩相靜止坐標系下的電流矢量，結合當前定子的電壓矢量計算出電機消耗的有功功率和無功功率，并依據電機狀態方程計算出電機真實的d軸和q軸電流，并由此獲得轉子位置的角度偏差，進而依據所述角度偏差對轉子位置進行修正。

進一步地，所述步驟S10具體為：