[發明專利]一種永磁同步電機周期性誤差的分析方法及裝置

有效

• 申請號: 202010031113.3
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN113131820B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 章回炫;范濤;國敬;劉忠永;邊元均;溫旭輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 韓羅琳

本發明公開了一種永磁同步電機周期性誤差的分析方法及裝置，其中方法包括：確定永磁同步電機在恒定轉速狀態下的當前角度信號、預設諧波頻次和預設基波頻率；計算當前角度信號對應的初始正弦函數；計算初始正弦函數對應的復矢量函數；通過第一坐標變換路徑產生第一目標諧波電流頻率和通過第二坐標變換路徑產生第二目標諧波電流頻率；根據預設基波頻率、預設諧波頻次、第一目標諧波電流頻率和第二目標諧波電流頻率，通過預設周期性誤差分析算法分析驗證永磁同步電機周期性誤差。通過永磁同步電機周期性誤差分析，有利于根據獲知的該周期性誤差存在的原因，便于及時在線補償周期性誤差，進而改善周期性誤差，提高在線補償精度。

技術領域

本發明涉及永磁同步電機技術領域，具體涉及一種永磁同步電機周期性誤差的分析方法及裝置。

背景技術

同步電機為了實現能量的轉換，就需要設置一個直流磁場，通過該直流磁場產生直流電流，稱為電機的勵磁電流，根據該勵磁電流的供給方式，凡是從其它電源獲得勵磁電流的發電機，稱為永磁同步電機。

在永磁同步電機的磁場定向控制中，電機轉子磁極位置的信號檢測信息是電機控制系統的重要反饋信息，實時反映了電機的運動狀態，直接影響電機控制系統性能。由于旋轉變壓器(Resolver)作為一種常見的位置傳感器，魯棒性好，可靠性高，可以抑制共模噪聲，也適用于惡劣條件的工作環境，因此，旋轉變壓器被廣泛應用于檢測永磁同步電機的電機轉子磁極位置信號。但是，旋轉變壓器自身存在非線性特性，以及旋轉變壓器在機械安裝過程中存在轉子偏心、旋轉正余弦繞組非正交、調理電路非對稱等非理想因素，導致電機轉子磁極位置信號不可避免地會出現不同頻次的周期性誤差，該周期性誤差影響永磁同步電機的控制性能，因此，對永磁同步電機的周期性誤差進行系統分析至關重要。

目前，在現有技術中僅僅提到旋轉變壓器在檢測電機轉子磁極位置信號的過程中會存在周期性誤差，通過旋轉變壓器檢測的電機轉子磁極位置信號和基于正弦變換得到的周期性誤差對應的幅值信號，對周期性誤差進行在線補償，但是由于沒有針對性地考慮旋轉變壓器在具體應用中產生周期性誤差的原因，可能最終導致在線補償周期性誤差的結果不夠精確。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種永磁同步電機周期性誤差的分析方法，以解決現有技術中由于沒有針對性地考慮旋轉變壓器在具體應用中產生周期性誤差的原因，可能最終導致在線補償周期性誤差的結果不夠精確問題。

根據第一方面，本發明實施例提供了一種永磁同步電機周期性誤差的分析方法，包括如下步驟：

確定永磁同步電機在恒定轉速狀態下的當前角度信號、預設諧波頻次和預設基波頻率；

根據所述當前角度信號、所述預設諧波頻次和所述預設基波頻率，計算所述當前角度信號對應的初始正弦函數；

在所述當前角度信號進行坐標變換過程中，計算所述初始正弦函數對應的復矢量函數；

根據所述復矢量函數和所述預設基波頻率，通過第一坐標變換路徑產生第一目標諧波電流頻率和通過第二坐標變換路徑產生第二目標諧波電流頻率；

根據所述預設基波頻率、預設諧波頻次、所述第一目標諧波電流頻率和所述第二目標諧波電流頻率，通過預設周期性誤差分析算法分析驗證永磁同步電機周期性誤差。

結合第一方面，在第一方面第一實施方式中，所述確定永磁同步電機在恒定轉速狀態下的當前角度信號的步驟包括：

確定永磁同步電機在各種不同轉速狀態下的初始角度信號；

根據所述初始角度信號，確定永磁同步電機在恒定轉速狀態下的當前角度信號。

結合第一方面第二實施方式，在第一方面第二實施方式中，所述根據所述初始角度信號，確定永磁同步電機在恒定轉速狀態下的當前角度信號通過如下公式計算：