[实用新型]一种永磁同步电机的转子初始位置检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机转子初始位置的检测装置，特别是一种永磁同步电机的转子初始位置检测装置。

背景技术

永磁同步电机具有高转矩惯性比、高能量密度和高效率等优点，在近年来应用越来越广泛。在高性能的永磁同步电动机控制系统中，需准确知道转子所处的位置。由于绝对位置式位置传感器价格昂贵，在很多永磁同步电机控制系统采用的是增量式编码器，或者采用无位置传感器控制方法。在这种情况下，如果在电机起动时候初始位置估算得不准确，会导致电机起动转矩降低甚至可能不能正常起动。

目前的转子初始位置检测系统，通常采用带有UVW三相位置判断的增量式编码器或者旋转高频注入的初始位置判断方法。带有UVW三相位置判断的增量式编码器的初始位置估计精度不高。而旋转高频注入的方法利用电机的凸极效应，结合转子NS极性的判断得到转子位置的角度，这种方法对于电流检测回路的要求较高，实现起来有一定难度。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种永磁同步电机的转子初始位置检测装置，解决带有UVW三相位置判断的增量式编码器的初始位置估计精度不高的问题；利用电机的凸极效应，结合转子NS极性的判断得到转子位置的角度。

本实用新型的目的是这样实现的：本永磁同步电机转子初始位置检测装置包括定子三相交流电源、三相电源开关、功率变换器、电流传感器、系统控制器、永磁同步电机，定子三相交流电源通过三相电源开关与功率变换器连接，系统控制器同时与功率变换器和电流传感器连接，功率变换器与永磁同步电机连接，在功率变换器与永磁同步电机之间的连线上连接有电流传感器，电流传感器的输出端与系统控制器连接。

有益效果：永磁同步机定子绕组与功率变换器相连接，功率变换器通过三相电源开关连接至定子三相交流电源。电流传感器检测永磁同步电机定子三相电流值；电流传感器的采样值反馈至系统控制器；系统控制器的发出的控制信号调节功率变换器输出的脉振电压角度。利用电流互感器测量定子电流值。装置无需编码器，简化了系统的硬件结构，提高了检测的可靠性，对电机空载或者带载起动的工况均适用。

附图说明

附图是永磁同步电机转子初始位置检测装置结构示意图。

图中：1、定子三相交流电源；2、三相电源开关；3、定子功率变换器；4、电流传感器；5、系统控制器；6、永磁同步电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述：

本实用新型的转子初始位置检测装置，包括定子三相交流电源1、三相电源开关2、功率变换器3、电流传感器4、系统控制器5、永磁同步电机6，定子三相交流电源1通过三相电源开关2与功率变换器3连接，系统控制器5同时与功率变换器3和电流传感器4连接，功率变换器3与永磁同步电机6连接，在功率变换器3与永磁同步电机6之间的连线上连接有电流传感器4，电流传感器4的输出端与系统控制器5连接。永磁同步机定子绕组与功率变换器3相连接，功率变换器3通过三相电源开关2连接至定子三相交流电源1。电流传感器4检测永磁同步电机定子三相电流值。电流传感器4的采样值反馈至系统控制器5。定子功率变换器为富士IPM、电流传感器4为电流LEM传感器、系统控制系5为TI DSP2812控制器。利用凸极永磁同步电机的凸极效应，采用定子注入角度已知的脉振电压信号，观测定子电流响应来调整注入的电压角度，使得注入的电压角度跟踪电机转子的实际角度值。在检测过程中电机不需要转动。