[發明專利]基于勵磁系統的電機轉子位置確定方法和裝置

有效

• 申請號: 202110846699.3
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113794406B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 毛帥;李建秋;徐梁飛;胡尊嚴;胡家毅;張前;歐陽明高
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/18;H02P6/182
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 魏朋

本申請涉及一種基于勵磁系統的電機轉子位置確定方法、裝置、計算機設備和存儲介質。方法包括：采集預設時長內的勵磁機的第一三相定子電流和第二三相定子電流，根據勵磁機定子側施加的三相對稱電壓及勵磁機的定子電壓方程，計算第一勵磁機反電勢、第二勵磁機反電勢；分別將第一勵磁機反電勢及第二勵磁機反電勢輸入至低通濾波器，得到第一變化情況及第二變化情況；根據第一變化情況、第二變化情況，在預設電流變化與位置表單中提取電機轉子的位置。本方法可以不依賴于電機的凸極性，避免主電機凸極性消失或者反轉帶來的不可靠因素。還可在主電機轉子的靜止情況下實現主電機轉子初始位置估算，滿足主電機啟動控制的需求，提高主電機運行可靠性。

技術領域

本申請涉及交流電機傳動控制技術領域，特別是涉及一種基于勵磁系統的電機轉子位置確定方法和裝置。

背景技術

目前，在中大型飛機上常用的發電機為多級式電勵磁無刷同步電機。多級式電勵磁無刷同步電機可以通過電動運行來起動航空發動機，實現起動、發電一體化，從而簡化發動機的附件機匣和引氣裝置。為實現起動控制，目前已經提出多種多級式電機結構，如三級式電勵磁無刷同步電機，三級式結構指的是同軸安裝的主電機、勵磁機和副勵磁機，其中，勵磁機轉子繞組和主電機轉子繞組通過旋轉整流器連接。兩級式電機結構只有主電機和勵磁機，沒有副勵磁機。在多級式電勵磁無刷同步電機起動控制過程中，需要獲取主電機轉子初始位置。

相關技術中，獲取主電機轉子初始位置的方法包括，可以通過在主電機上安裝位置傳感器檢測主電機轉子的初始位置，但是，上述方法會使主電機的機械結構改動較大，進而導致電機運行的可靠性下降。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠準確檢測電機轉子位置的基于勵磁系統的電機轉子位置確定方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

一種基于勵磁系統的電機轉子位置確定方法，所述方法包括：

采集預設時長內的勵磁機的第一三相定子電流和第二三相定子電流，所述第一三相定子電流對應的是在電機定子的第一坐標軸上注入正脈沖電壓信號時的勵磁機定子電流，所述第二三相定子電流對應的是所述電機定子的第二坐標軸上注入正脈沖電壓信號時的勵磁機定子電流；

根據預先在勵磁機定子側施加的三相對稱電壓以及勵磁機的定子電壓方程，分別計算所述第一三相定子電流對應的第一勵磁機反電勢、以及所述第二三相定子電流對應的第二勵磁機反電勢；

分別將所述第一勵磁機反電勢以及所述第二勵磁機反電勢輸入至低通濾波器，得到所述第一勵磁機反電勢對應的電機的勵磁電流的第一變化情況、以及所述第二勵磁機反電勢對應的電機的勵磁電流的第二變化情況；

根據所述第一變化情況、所述第二變化情況，在預設電流變化與位置表單中提取電機轉子的位置。

在其中一個實施例中，所述根據所述第一變化情況、所述第二變化情況，在預設電流變化與位置表單中提取電機轉子的位置，包括：

如果預設時長內所述第一變化情況或所述第二變化情況為保持不變，則根據所述第一變化情況、所述第二變化情況以及預設電流變化與位置表單，確定電機轉子所在坐標軸的坐標軸類型；

根據所述電機轉子所在坐標軸的坐標軸類型，確定所述電機轉子的位置。

在其中一個實施例中，所述方法還包括：

如果預設時長內所述第一變化情況、且所述第二變化情況均為變化，則根據所述第一變化情況、所述第二變化情況以及預設電流變化與位置表單，確定電機轉子的象限類型；

根據所述電機轉子的象限類型，確定所述電機轉子的位置。

在其中一個實施例中，所述根據所述電機轉子的象限類型，確定所述電機轉子的位置，包括：