[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

本發明提供了一種電機控制方法及系統，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。

技術領域

本發明涉及智能控制技術領域，特別涉及一種電機控制方法及系統。

背景技術

在電機領域中，直流無刷電機(BLDC)和永磁同步電機被廣泛使用，因其功率密度高、體積小、效率高等特點逐步替代了直流電機和其他電機，而無感FOC的應用越來越廣泛。采用無傳感器控制方式省去了位置傳感器，降低了成本。而在無感控制中如何使電機啟動性能更加良好成為行業中非常關注的問題。

在電機零速和低速工作時，反電動勢較小，通過反電動勢無法準確的計算電機的角度和轉速，而脈振高頻注入法可以很好的跟蹤轉子的位置，該方法對電機參數適應性較強，魯棒性好，但在位置估算時，存在需要判斷轉子磁極位置的情況，判斷磁極位置的準確性顯得尤為重要。傳統的磁極判斷方式通常根據電機的飽和凸極效應，通過注入幅值相等的正負脈沖，判斷d軸電流的斜率或大小來判定磁極方向，此方法對電機的凸極效應要求較高，而在BLDC和永磁同步電機中，往往存在凸極效應不太明顯的情況，此時判斷的磁極準確性就會出現問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電機控制方法及系統，以解決現有的直流無刷電機和永磁同步電機采用脈振高頻注入法難以判斷轉子磁極極性的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種電機控制方法，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；

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。

可選的，在所述的電機控制方法中，

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……θx；

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＝θx-θx-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。

可選的，在所述的電機控制方法中，

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。

可選的，在所述的電機控制方法中，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。

可選的，在所述的電機控制方法中，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。