[发明专利]一种电励磁同步电机初始磁极定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电励磁同步电机初始磁极定位方法，属于电励磁同步电机矢量控制技术领域。

背景技术

电励磁同步电机矢量控制系统可获得与他励直流电机一样良好的动、静态调速性能，获得了广泛的应用。电励磁同步电机矢量控制系统需要在开始运行前确定转子初始位置，否则会造成定向角偏差，进而影响传动系统稳定性，因此矢量控制方案的控制效果严重依赖于转子初始位置。

目前，电励磁同步电机初始磁极位置定位主要有两种方法。其一是利用空载励磁电流感应的定子电压通过磁链纯积分电压模型进行辨识，由于纯积分算法存在直流偏置和初始值误差累积问题，辨识精度差。另一种方法为克服纯积分算法所带来的误差，通过转子侧注入高频电流，提取定子侧感应的高频电流分量进行转子初始位置角辨识，但存在高频信号提取困难，滤波器设计误差导致所提取的高频信号不准确，初始位置辨识失效。

因此，良好的初始磁极位置定位方法是电励磁同步电机矢量控制方案的技术保障。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题本发明提供一种电励磁同步电机初始磁极定位方法，利用全数字初始磁极定位锁相环技术辨识初始磁极位置，有效克服了传统方法中由于纯积分或高频信号提取滤波器的引入所带来的辨识误差，能够精确辨识电励磁同步电机初始磁极，提高了电励磁同步电机矢量控制精度。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种电励磁同步电机初始磁极定位方法，包括以下步骤：

（a）、定义电励磁同步电机的轴固定在电励磁同步电机转子绕组轴线上，电励磁同步电机转子绕组位置即轴与定子的轴的夹角；

（b）、投入变频器，电励磁同步电机定子绕组处于开路状态；

（c）、建立励磁电流和磁链，在磁链增长的过程中，电励磁同步电机定子绕组感应得到电压，经过（1）式所示的3/2变化，得到电励磁同步电机定子绕组的感应电压；

（d）、在电励磁同步电机转子绕组静止的条件下，电励磁同步电机定子绕组的电流为零，确定电励磁同步电机定子绕组的感应电压等于电励磁同步电机的电动势；

（e）、在电励磁同步电机转子绕组位置角定向在轴的条件下，电励磁同步电机定子绕组的感应电压经过（2）式所示的park变换得到电励磁同步电机定子绕组的感应电压为零；

（f）、将电励磁同步电机定子绕组的感应电压通过全数字初始磁极定位锁相环即得到转子初始位置角。

本发明的有益效果是：克服了传统方法由于纯积分或高频信号提取滤波器的引入所带来的辨识误差，计算方法简单，能够精确辨识电励磁同步电机初始磁极，提高了电励磁同步电机矢量控制精度。

附图说明

图1是本发明中全数字初始磁极定位锁相环示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种电励磁同步电机初始磁极定位方法，具体步骤是：

定义电励磁同步电机的轴固定在电励磁同步电机转子绕组轴线上，电励磁同步电机转子绕组位置即轴与定子的轴的夹角；

投入变频器，电励磁同步电机定子绕组处于开路状态；

建立励磁电流和磁链，在磁链增长的过程中，电励磁同步电机定子绕组感应得到电压，经过（1）式所示的3/2变化，得到电励磁同步电机定子绕组的感应电压；

在电励磁同步电机转子绕组静止的条件下，电励磁同步电机定子绕组的电流为零，确定电励磁同步电机定子绕组的感应电压等于电励磁同步电机的电动势；

在电励磁同步电机转子绕组位置角定向在轴的条件下，电励磁同步电机定子绕组的感应电压经过（2）式所示的park变换得到电励磁同步电机定子绕组的感应电压为零；

将电励磁同步电机定子绕组的感应电压通过全数字初始磁极定位锁相环即得到转子初始位置角。