[發(fā)明專利]一種脈振高頻注入無位置傳感器的控制方法和控制系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN114301348A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海鑫;豐樹帥
• 申請（專利權(quán)）人: 臻驅(qū)科技（上海）有限公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/18;H02P6/18;H02P25/024;H02P27/06
• 代理公司: 上海雍灝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31368
• 代理人: 沈汶波

本發(fā)明提供了一種脈振高頻注入無位置傳感器的控制方法和控制系統(tǒng)，可以先通過當(dāng)前運行狀態(tài)下的d軸電流I_d和q軸電流I_q獲取高頻電感L_dh，然后通過高頻電感L_dh計算獲取需要注入的高頻電壓U_dhref；或是直接采樣實際高頻電流I_dh，通過目標(biāo)高頻電流I_dhref與實際高頻電流I_dh的差值ΔI_dh來輸出目標(biāo)高頻電壓U_dhref；或是通過深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)依據(jù)當(dāng)前運行狀態(tài)下的d軸電流I_d和q軸電流I_q直接計算獲得目標(biāo)高頻電壓U_dhref，這三種方式所獲取的高頻電壓U_dhref都將使得實際的高頻電流I_dh處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，不會偏高或者偏低，故可以避免系統(tǒng)的噪聲問題和信號提取困難問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及永磁同步電機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種脈振高頻注入無位置傳感器的控制方法和控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

永磁同步電機的高性能調(diào)速控制，一般都需要位置傳感器，比如旋轉(zhuǎn)編碼器、光電編碼器等。安裝位置傳感器不僅成本高、體積大、機械可靠性低，還會帶來安裝時的同心度問題，采用高可靠性的無位置傳感器控制算法是一種有效的解決方案。

已有的基于電機反電勢的六相永磁同步電機無位置傳感器控制方法，當(dāng)電機運行在低速或零速時，由于電機反電勢很小或為零，造成這些控制方法失效。

永磁同步電機運行在零低速時，常采用基于電機凸極效應(yīng)的高頻電壓信號注入算法，可以在不同的參考坐標(biāo)系下注入不同形式的電壓信號，其中比較成熟的有高頻脈振方波電壓信號注入法。

脈振高頻電壓注入法是向估計的兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的直軸上注入高頻正弦電壓信號，由此產(chǎn)生一個高頻脈振的磁場，該電壓信號能夠激勵電機產(chǎn)生電感飽和效應(yīng)，使得表貼式永磁同步電機呈現(xiàn)“凸極性”，通過檢測包含有轉(zhuǎn)子位置信息的高頻電流響應(yīng)，將此響應(yīng)信號解調(diào)后就可得到轉(zhuǎn)子位置與轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)無位置傳感器控制；基于高頻信號注入的無位置傳感器控制方法依靠電機的凸極特性，不依賴電機參數(shù)和反電勢，通過位置估算實現(xiàn)低速和零速下高精度控制，因而具有寬廣的應(yīng)用前景。

參見附圖1，常用的脈振高頻注入法，在d軸注入高頻電壓U_dh，注入幅值恒定的高頻電壓U_dh時，當(dāng)運行工作點基波電流Id*變小，電機磁飽和程度下降，L_dh增大，高頻電流I_dh會變小，會產(chǎn)生信號提取困難問題；而當(dāng)運行工作點基波電流Id*變大，電機磁飽和程度增強，L_dh減小，高頻電流I_dh變大，又會使控制系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種可以保持高頻電流基本不變的脈振高頻注入無位置傳感器的控制方法和控制系統(tǒng)。