[发明专利]一种用于永磁同步伺服电机的自动寻相方法

权利要求书

1.一种用于永磁同步伺服电机的自动寻相方法，在向永磁同步伺服电机线圈内通入程序控制的寻相电流引起永磁同步伺服电机转子微动最后被吸引在固定位置的过程中，解算出永磁同步伺服电机转子的相位角，其特征在于：整个寻相过程采用速度闭环控制，使用以零速为控制目标的速度调节器接收速度反馈，并输出调节电流，调节电流与寻相电流夹角的互余锐角为寻相电流相位的修正值，经过多次循环使寻相电流逼近在永磁同步伺服电机相位的d轴上并以电磁吸力锁定永磁同步伺服电机转子，从而得到确定的永磁同步伺服电机转子相位角，包括：

步骤A，向永磁同步伺服电机内通入寻相电流指令I，并设定寻相电流指令I的初始相位角为α₀；

步骤B，以零速为控制目标的速度调节器产生q轴调节电流指令Iq，并与寻相电流指令I共同输入反正弦累加器，求得两个电流值之商的反正弦角度值α及其累计量∑α，其中α=sin^-1(Iq/I)；

步骤C，电流调节器接收反正弦角度值α的累积量∑α与寻相电流指令I的初始相位角α₀之和，即∑α+α₀，以及寻相电流指令I，作为电流给定的矢量角度和矢量模长，产生新一拍电流指令，并由PWM发生/功率级发出，施加于永磁同步伺服电机之上，驱使永磁同步伺服电机连同其轴上的反馈元件旋转；

步骤D，反馈元件反馈的位置信息经一次微分后变成速度反馈信息，输入速度调节器；

步骤E，判断步骤D中的速度反馈信息是否为零并保持0.5秒以上，如果是，则寻相过程结束，永磁同步伺服电机转子d轴的相位角为∑α+α₀；如果不是，则执行步骤F；

步骤F，将寻相电流I的相位角修正为α₀+∑α，然后转至步骤B，继续寻相动作。

2.根据权利要求1所述的一种用于永磁同步伺服电机的自动寻相方法，其特征在于：所述的寻相电流指令I的初始相位角α₀为零。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于永磁同步伺服电机的自动寻相方法，其特征在于：所述的速度调节器可通过比例－积分－微分的方式实现。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于永磁同步伺服电机的自动寻相方法，其特征在于：所述的永磁同步伺服电机可以是永磁同步式电主轴，也可以是永磁同步式力矩电机，或者是永磁同步式直线电机，或者为永磁同步式旋转电机。

5.根据权利要求3所述的一种用于永磁同步伺服电机的自动寻相方法，其特征在于：所述的永磁同步伺服电机可以是永磁同步式电主轴，也可以是永磁同步式力矩电机，或者是永磁同步式直线电机，或者为永磁同步式旋转电机。