[發明專利]一種基于電機共模電流的轉子初始位置檢測方法及系統

有效

• 申請號: 202011380662.8
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112671295B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 陳哲;張序軒;張航
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P6/185;H02P25/026;H02P27/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

1.一種基于電機共模電流的轉子初始位置檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

-在電機靜止時向電機A、B、C三相繞組交替施加固定占空比的零矢量電壓脈沖信號；

-在一個PWM周期零矢量作用的固定時間間隔內利用過采樣技術獲取電流信號；

-通過滑動平均濾波提取兩相高頻振蕩電流；

-通過重復學習提高兩相高頻震蕩電流準確性，提取兩相高頻震蕩電流幅值；

-對兩相高頻震蕩電流幅值進行標幺化處理，通過構建矢量實現對轉子位置的映射。

2.根據權利要求1所述基于電機共模電流的轉子初始位置檢測方法，其特征在于：

零矢量電壓脈沖信號的施加方式如下：設置開關頻率，在SVPWM生成模塊中，將電機A、B、C三相繞組的導通時間均設置成固定值，持續發出零矢量電壓脈沖信號。

3.根據權利要求2所述基于電機共模電流的轉子初始位置檢測方法，其特征在于：

開關頻率設置為5kHz。

4.根據權利要求1所述基于電機共模電流的轉子初始位置檢測方法，其特征在于：

利用過采樣技術獲取電流信號的步驟為：采集電機A、B、C三相高頻電流，根據高頻電流的特征變化進行采樣窗口的選取，選取范圍為一個開關周期內高低電平的變化點附近。

5.根據權利要求4所述基于電機共模電流的轉子初始位置檢測方法，其特征在于：

過采樣頻率設置為62.5MHz。

6.根據權利要求1所述基于電機共模電流的轉子初始位置檢測方法，其特征在于：

所述的滑動平均濾波為數字帶通濾波，通過設置中心頻率、通帶頻率寬度、阻帶衰減系數以及通帶波動系數，按下式通過帶通濾波獲取高頻振蕩電流：

i_abch＝BPF(i_abc)

式中，BPF為帶通濾波器縮寫，i_abch為高頻振蕩電流。

7.根據權利要求6所述基于電機共模電流的轉子初始位置檢測方法，其特征在于：

通過重復學習提高兩相高頻震蕩電流準確性的具體步驟包括：

對高頻振蕩電流按下式進行clarke變換獲取兩相高頻振蕩電流：

式中，i_αh為α軸高頻振蕩電流，i_βh為β軸高頻振蕩電流；

通過在線實時對采樣值進行比較，獲取高頻振蕩電流在一個振蕩周期的幅值。

8.根據權利要求1所述基于電機共模電流的轉子初始位置檢測方法，其特征在于：

構建的矢量表達式如下：

式中，

通過反正切計算，獲取轉子初始位置

9.一種基于電機共模電流的轉子初始位置檢測系統，其特征在于：包括整流電路、濾波電路、三相全橋逆變器、旋轉變壓器、中央控制器、電流采樣電路以及隔離驅動電路；三相交流供電依次經過整流電路、濾波電路以及三相全橋逆變器連接永磁同步電機A、B、C三相繞組，經過旋轉變壓器采集永磁同步電機的轉子位置信號發送給中央控制器，電流采樣電路連接在三相全橋逆變器與永磁同步電機A、B、C三相繞組之間，電流采樣電路采集電流信號并發送給中央控制器，中央控制器經過隔離驅動電路與三相全橋逆變器連接；所述的中央控制器實現權利要求1-8中任意一項所述基于電機共模電流的轉子初始位置檢測方法。