[發(fā)明專利]極性判斷方法、判斷裝置和電機(jī)控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010578038.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN113839587B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳輝;秦向南;付俊永
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美的威靈電機(jī)技術(shù)（上海）有限公司;淮安威靈電機(jī)制造有限公司
• 主分類號(hào): H02P6/185
• 分類號(hào): H02P6/185;H02P6/18
• 代理公司: 北京友聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;王淑梅

本發(fā)明提出了一種極性判斷方法、判斷裝置和電機(jī)控制系統(tǒng)。其中，極性判斷方法包括：向電機(jī)的估算直軸注入至多兩組脈沖信號(hào)，至多兩組脈沖信號(hào)中的每組脈沖信號(hào)均包括正脈沖信號(hào)和負(fù)脈沖信號(hào)；獲取估算直軸的正向反饋電流峰值和負(fù)向反饋電流峰值；將正向反饋電流峰值的絕對(duì)值和負(fù)向反饋電流峰值的絕對(duì)值進(jìn)行比較；根據(jù)比較結(jié)果確定電機(jī)的轉(zhuǎn)子極性。通過本發(fā)明的技術(shù)方案，在不增加現(xiàn)有控制器系統(tǒng)成本的前提下，可以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)小容值母線電容控制器的高頻注入極性判斷，精度較高，方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種極性判斷方法、判斷裝置、電機(jī)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

基于高頻注入的電機(jī)低速無位置控制方法，由于其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低等優(yōu)勢(shì)，具有廣泛的應(yīng)用前景。通過向定子繞組注入高頻載波信號(hào)，進(jìn)而提取與凸極位置相關(guān)的電流響應(yīng)信號(hào)，再利用位置觀測(cè)器，從而得到估計(jì)的轉(zhuǎn)子位置信息。而基于高頻注入的位置觀測(cè)器都有可能收斂至N或S極，故在初始位置辨識(shí)時(shí)，需要進(jìn)行極性判斷。

極性判斷的主要思想是，通過在估算直軸注入正負(fù)脈沖，然后通過比較電流峰值，進(jìn)而判斷出N/S極。若估算直軸為真實(shí)直軸，則正脈沖時(shí)，為增磁過程，故電流峰值小于其加負(fù)脈沖時(shí)，反之亦然。極性判斷的主要參數(shù)選擇如電壓幅值，持續(xù)時(shí)間等極為重要。

而在小容值母線電容控制系統(tǒng)中，電網(wǎng)電壓經(jīng)整流后用于儲(chǔ)能的大容值電解電容被小容值的電容取代，使得電容兩端的母線電壓同時(shí)受電網(wǎng)電壓和負(fù)載的影響。一方面，母線電壓將以電網(wǎng)電壓二倍頻脈動(dòng)；另一方面，母線電壓將隨負(fù)載變化波動(dòng)，負(fù)載越大母線電壓跌落越大。當(dāng)負(fù)載較大、母線電壓較低，特別是母線電壓將不足以提供控制電機(jī)所需的控制電壓時(shí)，會(huì)造成電機(jī)電流難以良好地動(dòng)態(tài)跟隨電流指令。

在永磁無刷電機(jī)小容值母線電容控制系統(tǒng)中，使用高頻注入初始位置辨識(shí)進(jìn)行極性判斷時(shí)，向估算直軸注入正負(fù)脈沖的過程中，母線電壓會(huì)出現(xiàn)跌落甚至?xí)蛔阋蕴峁┟}沖注入所需的控制電壓，則通過電流反饋將無法準(zhǔn)確地進(jìn)行極性判斷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個(gè)方面在于提出了一種極性判斷方法。

本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提出了一種極性判斷裝置。

本發(fā)明的再一個(gè)方面在于提出了一種電機(jī)控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的又一個(gè)方面在于提出了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

有鑒于此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種極性判斷方法，用于確定電機(jī)的轉(zhuǎn)子極性，該極性判斷方法包括：向電機(jī)的估算直軸注入至多兩組脈沖信號(hào)，至多兩組脈沖信號(hào)中的每組脈沖信號(hào)均包括正脈沖信號(hào)和負(fù)脈沖信號(hào)；獲取估算直軸的正向反饋電流峰值和負(fù)向反饋電流峰值；將正向反饋電流峰值的絕對(duì)值和負(fù)向反饋電流峰值的絕對(duì)值進(jìn)行比較；根據(jù)比較結(jié)果確定電機(jī)的轉(zhuǎn)子極性。

本發(fā)明提供的極性判斷方法，針對(duì)在小容值母線電容控制器高頻注入極性判斷過程中，通過一組或者兩組正負(fù)脈沖信號(hào)注入，便可避免母線電壓跌落甚至不足以提供脈沖注入所需的控制電壓，導(dǎo)致通過電流反饋無法進(jìn)行極性判斷的情況，也即在母線電壓足以提供脈沖注入所需的控制電壓的前提下，通過電流反饋峰值進(jìn)行極性判斷，從而在不增加現(xiàn)有控制器系統(tǒng)成本的前提下，可以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)小容值母線電容控制器的高頻注入極性判斷，精度較高，方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。

可以理解的，在完成一組正負(fù)脈沖信號(hào)注入后，如果未出現(xiàn)母線電壓跌落甚至不足以提供脈沖注入所需的控制電壓的情況，則僅需要一次正負(fù)脈沖注入就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置辨識(shí)的極性判斷；如果出現(xiàn)母線電壓跌落甚至不足以提供脈沖注入所需的控制電壓的情況，則再注入一組正負(fù)脈沖，以確保通過電流反饋峰值進(jìn)行極性判斷。

此外，小容值母線電容控制器所采用的母線電容，其容值取值范圍小于或等于10uF，但不限于此。