[发明专利]一种无位置传感器的电励磁同步电机转子静止初始位置估算方法

权利要求书

1.一种无位置传感器的电励磁同步电机转子静止初始位置估算方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：对电励磁同步电机转子施加励磁电压；

步骤2：给定子上施加某一幅值电压空间矢量，等待定子上的电流为零时，再次施加这个幅值的电压空间矢量，循环次数大于n大于24次；

所述施加时间为微控制器发PWM波的周期；所述的幅值保证不损坏电机本体；

步骤3：采集每次施加过程中定子上的最大电流响应值i_A、i_B、i_C，计算三相定子电流响应值通过坐标变换得到d′q′坐标系下的电流i_d′，得到n个i_d′；

其中：θ为每次施加的电压空间矢量与电机静止坐标系A轴的夹角

步骤4：求出n个i_d′中所有大于等于i_d′_max－Δi_d′的i_d′电流，并找出对应i_d′电流的θ值，得到所有θ值中的最大值θ_max与最小值θ_min；

所述Δi_d′为5～10A；

步骤5：初步估算电励磁同步电机转子初始位置值θ_{r_temp}：

1、当θ_max－θ_min＜180°时，θ_{r_temp}＝(θ_max＋θ_min)/2；

2、当θ_max－θ_min≥180°时，

如果360°－θ_max≥θ_min，那么θ_{r_temp}＝(θ_max＋θ_min＋360°)/2，

如果360°－θ_max＜θ_min，那么θ_{r_temp}＝(θ_max＋θ_min－360°)/2；

步骤6：当θ_{r_temp}－90°≥0°，计算中间变量θ_temp＝θ_{r_temp}－90°；当θ_{r_temp}－90°＜0°，计算中间变量θ_temp＝θ_{r_temp}－90°+360°；

步骤7：令θ_k＝360k/n，对应的d′轴电流为i_d′(θ_k)，当θ_k≥360°时，i_d′(θ_k)＝i_d′(θ_k－n)，当θ_k＜0°时，i_d′(θ_k)＝i_d′(θ_k+n)；求出使|θ_k－θ_temp|最小的k值m，对应的d′轴电流为i_d′(θ_m)；其中k为整数；

步骤8：令Δi_d′(θ_m)＝i_d′(θ_m)－i_d′(θ_m+n/₂)，Δi_d′(θ_m+1)＝i_d′(θ_m+1)－i_d′(θ_m+1+n/₂)，…，Δi_d′(θ_m+n/2－1)＝i_d′(θ_m+n/2－1)－i_d′(θ_m+n/2－1+n/₂)；

步骤9：对离散点(θ_m，Δi_d′(θ_m))，(θ_m+1，Δi_d′(θ_m+1))，…，(θ_m+n/2－1，Δi_d′(θ_m+n/2－1))进行高斯曲线拟合，高斯函数为y＝Aexp(-(x-μ)²/(2σ²))，求出拟合系数μ；由于高斯函数最高点理论上代表着转子最大、最小响应电流的差值，对应着转子N极的位置，所以估算的转子位置θ_r＝μ，如果μ≥360°，则估算的转子位置θ_r＝μ－360°；如果μ＜0°，则估算的转子位置θ_r＝μ＋360°。

2.根据权利要求1所述无位置传感器的电励磁同步电机转子静止初始位置估算方法，其特征在于：所述24≤n≤120。