[发明专利]永磁同步电机转子磁极位置推定方法

说明书

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，尤其涉及主要应用于风电变流器中的永磁同步电机转子磁极位置推定方法。

背景技术

在永磁同步电机驱动系统中，电机转子位置的检测与初始定位是系统运行的基本条件，也是矢量控制的必要前提。为此，现有技术提供了一种永磁同步电机转子磁极位置推定方法，该方法是一种静止时估算永磁同步电机转子磁极位置的方法，其利用了定子铁心的非线性磁化特性，接近转子磁极的定子铁心会受到转子磁极的影响，由于定子铁心的饱和特性，使得定子绕组中顺磁方向的电流增大很多，其绝对值比去磁方向的电流大，从而通过检测相同电压激励下电流的不同响应幅值来获取转子的初始位置信息。

具体地，现有技术提供的电机转子磁极位置推定方法首先向电机绕组施加具有不同空间角θ_X而电压幅值相等的一组电压矢量，检测相应电压矢量激励下的X轴上的电流空间矢量幅值I_X，当电压空间矢量越接近转子磁极N极时，由于磁场的饱和效应，相应I_X值也越大，则通过检测I_X值的大小，确定具有I_X最大值对应的电压矢量所具有的空间角θ_X为最接近转子磁极的空间角；之后进入细分搜索过程，将最接近转子磁极的空间角及其相邻空间区域进行划分，得到另一组电压矢量，同样地，向电机绕组施加具有不同空间角θ_X而电压幅值相等的另一组电压矢量，同样的方法可细分得到I_X最大值对应的电压矢量所具有的空间角θ_X；重复上述细分搜索过程若干次，将最终确定的I_X最大值对应的电压矢量所具有的空间角θ_X确定为最终转子磁极初始位置角。

然而，上述永磁同步电机转子磁极位置推定方法仅根据电流空间矢量幅值大小的差异来判断磁极初始位置，而在细分搜索过程中，由于划分后的相邻空间角θ_X所对应的电流空间矢量幅值差异很小，并考虑到测量误差的影响，容易出现误判断而影响转子磁极位置的测量精度，即是说，现有技术提供永磁同步电机转子磁极位置推定方法的位置测量精度低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供了一永磁同步电机转子磁极位置推定方法，以解决现有技术提供的永磁同步电机转子磁极位置推定方法的位置测量精度低的问题。

本发明是这样实现的，一种永磁同步电机转子磁极位置推定方法，所述方法包括以下步骤：

分别将具有不同空间角而电压幅值相等的一组电压矢量作用于电机绕组预设时间；

测量所述组电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算所述电流空间矢量对所述预设时间的积分值，将具有最大积分值的电流空间矢量对应的电压矢量的空间角作为转子磁极的初始位置角输出。

所述组电压矢量可以包括第一电压矢量、第二电压矢量、第三电压矢量、第四电压矢量、第五电压矢量、第六电压矢量、第七电压矢量、第八电压矢量、第九电压矢量、第十电压矢量、第十一电压矢量、第十二电压矢量，且所述第一电压矢量、第二电压矢量、第三电压矢量、第四电压矢量、第五电压矢量、第六电压矢量、第七电压矢量、第八电压矢量、第九电压矢量、第十电压矢量、第十一电压矢量、第十二电压矢量之间空间角顺次相差30度之间空间角顺次相差30度。

此时，所述测量所述组电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算所述电流空间矢量对所述预设时间的积分值的步骤可以包括以下步骤：

1)测量所述第一电压矢量对应的第一电流空间矢量幅值与所述第二电压矢量对应的第二电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算得到所述第一电流空间矢量幅值对所述预设时间的第一积分值和所述第二电流空间矢量幅值对预设时间的第二积分值，当所述第一积分值大于第二积分值时，设置一空间角变量等于零度，一积分值变量等于所述第一积分值，转入步骤2)，当所述第一积分值小于第二积分值时，设置一空间角变量等于180度，一积分值变量等于所述第二积分值，转入步骤3)；