[發明專利]電機控制方法及系統

在審

• 申請號: 202211595193.0
• 申請日: 2022-12-13
• 公開（公告）號: CN116131700A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 宮玉曉;劉斌
• 申請（專利權）人: 華大半導體有限公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P6/18;H02P25/022;H02P27/08
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張東梅

1.一種電機控制方法，其特征在于，包括：

在d軸電壓上注入高頻交流電壓信號，估算出電機的轉子角度初始值；

在q軸電壓上施加正向直流分量，持續估算所述電機的轉子角度，獲得所述電機的轉子角度趨勢；以及

根據所述轉子角度趨勢和所述電機的當前轉速來判斷磁極方向，以得到轉子磁極極性。

2.如權利要求1所述的電機控制方法，其特征在于，所述在q軸電壓上施加正向直流分量，持續估算所述電機的轉子角度，獲得所述電機的轉子角度趨勢包括：

在q軸電壓上施加正向直流分量，先后估算出一組所述電機的轉子角度θ₁、θ₂……θ_x；

計算出兩個相鄰估算時間的一組角度差值Δθ₁＝θ₁-θcalc，Δθ₂＝θ₂-θ₁……Δθx＝θ_x-θ_x-1；其中，θcalc為所述轉子角度初始值；

每當一個所述角度差值大于零時，則正向計數增加；

每當一個所述角度差值小于零時，則反向計數增加；

當正向計數或反向計數大于N時，大于N的正向計數或反向計數為所述電機的轉子角度趨勢。

3.如權利要求2所述的電機控制方法，其特征在于，所述電機的當前轉速為正向計數或反向計數增加到大于N時對應的角度差值中擔任被減數的轉子角度對應的轉速。

4.如權利要求1-3任一所述的電機控制方法，其特征在于，所述根據所述轉子角度趨勢和所述電機的當前轉速來判斷磁極方向，以得到轉子磁極極性包括：

當所述轉子角度趨勢為計數大于N的正向計數，且所述當前轉速大于第一閾值時，所述電機的轉子磁極極性為N極；

當所述轉子角度趨勢為計數大于N的負向計數，且所述當前轉速小于第二閾值時，所述電機的轉子磁極極性為S極；

其中，所述第一閾值大于0，所述第二閾值小于0，N為正整數。

5.如權利要求1所述的電機控制方法，其特征在于，還包括：

根據所述轉子磁極極性和所述轉子角度初始值，計算所述電機的當前轉子角度。

6.如權利要求5所述的電機控制方法，其特征在于，所述根據所述轉子磁極極性和所述轉子角度初始值，計算所述電機的當前轉子角度包括：

當所述轉子磁極極性為N極時，所述電機的當前轉子角度為：θ＝θcalc；

當所述轉子磁極極性為S極時，所述電機的當前轉子角度為：θ＝θcalc+π；

其中，θ為所述電機的當前轉子角度，θcalc為所述轉子角度初始值。

7.如權利要求1所述的電機控制方法，其特征在于，還包括：

當所述轉子磁極極性為N時，所述電機的當前轉子角度為：θ＝θcur；

當所述轉子磁極極性為S極時，所述電機的當前轉子角度為：θ＝θcur+π；

其中，θ為所述電機的當前轉子角度，θcur為所述當前轉速對應的轉子角度。

8.如權利要求1所述的電機控制方法，其特征在：

所述正向直流分量的幅值為母線電壓的0.5％-2％之間。

9.如權利要求1所述的電機控制方法，其特征在于：

所述高頻交流電壓信號的頻率范圍在500Hz-2KHz之間，幅值為輸入母線電壓的1％～20％之間。

10.一種實施如權利要求1所述的電機控制方法的電機控制系統，其特征在于，包括：

逆變電路；

SVPWM模塊，被配置為控制逆變電路；

坐標轉換模塊，被配置為與電流環和速度環結合，將逆變電路中采樣的電流進行處理后控制SVPWM模塊；

位置檢測誤差信息提取模塊，被配置為通過帶通濾波器和低通濾波器，檢測q軸上的電流信號iq后提供至鎖相環；

鎖相環，被配置為根據q軸上的電流信號iq得到角速度信息ωc，再通過積分環節得到轉子角度信息，提供至速度環和磁極判斷模塊；以及

磁極判斷模塊，被配置為根據估算的轉子角度信息θ和角速度信息ωc判斷磁極極性，并提供至坐標轉換模塊。