[發明專利]無位置傳感器電機驅動方法、永磁同步電機和存儲介質

有效

• 申請號: 202010460938.7
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111565001B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 趙貝石;羅薛;何資;畢磊;畢超
• 申請（專利權）人: 峰岹科技（深圳）股份有限公司
• 主分類號: H02P21/24
• 分類號: H02P21/24;H02P21/18;H02P21/04;H02P25/022
• 代理公司: 深圳市恒程創新知識產權代理有限公司 44542
• 代理人: 張小容

本發明提供了一種無位置傳感器電機驅動方法、永磁同步電機和存儲介質，先是接收對逆變器輸出電流采樣得到的a相電流和b相電流，并對a相電流和b相電流進行Clarke變換，分別得到對應的α軸電流和β軸電流；再接收上一個采樣時刻的α軸參考電壓以及β軸參考電壓，根據預設采樣時刻內所有的α軸電流、β軸電流、α軸參考電壓以及β軸參考電壓得到轉子位置角以及轉子速度；最后根據α軸電流、β軸電流、轉子位置角、預設d軸參考電流以及預設q軸參考電流生成逆變器控制信號，并將控制信號發送至逆變器。本發明通過一系列運算準確地得到轉子位置角以及轉子轉速，對于電機參數變化具有強魯棒性，可實現寬調速范圍下的高性能電機驅動控制。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，尤其涉及一種無位置傳感器電機驅動方法、永磁同步電機和存儲介質。

背景技術

永磁同步電機具有高功率密度、高動態性能、結構簡單及可靠性高等優點，隨著稀土永磁材料性能的不斷提高，永磁同步電機控制技術的成熟，永磁同步電機在數控機床、機器人、電動車輛、航空航天等高精度控制領域，以及在風機、泵類、壓縮機等領域都有了廣泛的應用。

現有的永磁同步電機通常使用霍爾器件、旋轉變壓器或編碼器等作為角度傳感器獲取轉子位置。然而，這些角度傳感器增加了額外的成本并且降低整個系統的可靠性。因此，永磁同步電機無位置傳感器驅動方法變得很有意義。傳統的無位置傳感器技術要根據電機模型，使用滑?？刂破鱽砉浪阌来磐诫姍C的兩相靜止坐標系下的反電動勢。但是上述無位置傳感器技術在永磁同步電機處于低速區時，無法準確估算電機的轉子位置角以及轉子速度，進而難以對電機的驅動系統實現良好的控制。此外，當電機參數發生較大變化時，整個控制系統的控制性能下降。

發明內容

本發明的主要目的在于提供了一種無位置傳感器電機驅動方法、永磁同步電機和存儲介質，旨在解決現有的電機在低速運行時，無位置傳感器電機驅動系統難以實現良好的控制的技術問題，同時增加系統對于電機參數變化的魯棒性。

為實現上述目的，本發明提供了一種無位置傳感器電機驅動方法，包括以下步驟：

接收對逆變器輸出電流采樣得到的a相電流和b相電流，并對所述a相電流和所述b相電流進行Clarke變換，分別得到對應的α軸電流和β軸電流；

接收上一個采樣時刻的α軸參考電壓以及β軸參考電壓，根據預設采樣時刻內所有的所述α軸電流、所述β軸電流、所述α軸參考電壓以及所述β軸參考電壓得到轉子位置角以及轉子速度；

根據所述α軸電流、所述β軸電流、所述轉子位置角、預設d軸參考電流以及預設q軸參考電流生成控制信號，并將所述控制信號發送至所述逆變器，實現對電機的驅動控制。

可選地，所述根據預設采樣時刻內所有的所述α軸電流、所述β軸電流、所述α軸參考電壓以及所述β軸參考電壓得到轉子位置角以及轉子速度的步驟包括：

將預設采樣時刻內所有的所述α軸電流和所述α軸參考電壓作為預設α軸估計公式的輸入，得到第一α軸估計分量，以及將預設采樣時刻內所有的所述β軸電流和所述β軸參考電壓作為預設β軸估計公式的輸入，得到第一β軸估計分量；

根據上一個采樣時刻的轉子轉速，對所述第一α軸估計分量以及所述第一β軸估計分量進行濾波，得到對應的濾波后的第二α軸估計分量以及第二β軸估計分量；

將所述第二α軸估計分量和所述第二β軸估計分量輸入至預設反三角計算公式中，得到第一轉子位置角；

將所述第一轉子位置角和上一個采樣時刻的轉子位置角輸入至預設鎖相環計算公式中，得到當前采樣時刻的轉子位置角和轉子速度。

可選地，預設α軸估計公式為：