[發明專利]一種電勵磁雙凸極電機的轉子位置檢測方法

在審

• 申請號: 202111091511.5
• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN113890448A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 黃澤雷;王慧貞;劉偉峰;沈依蓉;肖志飛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P25/02;H02P27/06
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

本發明公開了一種電勵磁雙凸極電機的轉子位置檢測方法，首先檢測電勵磁雙凸極電機的三相電壓和電流，得到電機的三相線磁鏈；然后將三相線磁鏈經過坐標變換得到α，β軸的線磁鏈信號；通過DSOGI?FLL對得到的線磁鏈信號進行濾波鎖頻處理，輸出線磁鏈基波及其正交信號；得到的α，β軸的線磁鏈基波及其正交信號經過負序分量消除模塊得到線磁鏈基波正序分量；通過所得的線磁鏈基波正序分量計算得到轉子位置。本發明步驟簡單，能夠在沒有位置傳感器的情況下獲取電機速度和位置信息。

技術領域

本發明涉及電機控制領域，尤其涉及一種電勵磁雙凸極電機的轉子位置檢測方法。

背景技術

電勵磁雙凸極電機憑借其結構簡單，可靠性高，且控制靈活方便的特點，在航空起動/發電領域有著廣闊的應用前景。該電機用于可控整流發電系統時需檢測轉子位置以實現準確換相，傳統機械式位置傳感器降低了系統可靠性，增加了成本，限制了電機的應用范圍，因此研究電勵磁雙凸極電機無電勵磁雙凸極電機可控整流發電系統的無位置傳感器控制技術位置傳感器運行技術具有重要意義。

電勵磁雙凸極電機的無位置傳感器控制一直是無位置傳感器技術領域的難點。目前諸多的電勵磁雙凸極電機轉子位置估計方法僅適用于特定轉速領域，難以適用于電機運行的全轉速范圍，或是不適用于發電系統。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種電勵磁雙凸極電機的轉子位置檢測方法。

一種電勵磁雙凸極電機的轉子位置檢測方法，包括以下步驟：

步驟1)，檢測電勵磁雙凸極電機的三相電壓和電流，通過積分計算得到電勵磁雙凸極電機的三相線磁鏈ψ_ab、ψ_ac、ψ_bc；

步驟2)，將三相線磁鏈ψ_ab、ψ_ac、ψ_bc進行Clark變換，得到電勵磁雙凸極電機在兩相靜止坐標系下α、β軸的線磁鏈ψ_α、ψ_β；

步驟3)，通過雙二階廣義積分器DSOGI對得到的α、β軸的線磁鏈ψ_α、ψ_β進行濾波處理，并通過鎖頻環FLL對濾波處理后的α、β軸的線磁鏈ψ_α、ψ_β進行鎖頻處理，得到α、β軸的線磁鏈基波及其正交信號；

步驟4)，對α、β軸的線磁鏈基波及其正交信號進行負序分量消除，消除其中所含的負序分量，得到α、β軸的線磁鏈正序基波分量；

步驟5)，對α、β軸的線磁鏈正序基波分量通過反正切計算，得到電勵磁雙凸極電機的轉子位置。

作為本發明一種電勵磁雙凸極電機的轉子位置檢測方法進一步的優化方案，所述步驟2)進行Clark變換的變換過程表達式為：

作為本發明一種電勵磁雙凸極電機的轉子位置檢測方法進一步的優化方案，步驟3)中所述雙二階廣義積分器DSOGI包括用于對α、β軸的線磁鏈信號分別進行濾波處理的二階廣義積分器SOGI(α)、SOGI(β)，其傳遞函數D(s)、Q(s)分別為：

其中，ω’為SOGI的中心頻率，k為SOGI的系統增益。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1、利用DSOGI和FLL的幅值頻率自適應性功能和濾波功能，可以準確獲得基波α，β軸的線磁鏈ψ_α、ψ_β信號及其正交信號；

2、進行負序分量消除能去除所得基波線磁鏈信號中所含的負序分量從而獲得準確的位置信息；