[发明专利]表贴式永磁同步电机转子位置的检测方法

权利要求书

1.表贴式永磁同步电机转子位置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、在估计转子同步坐标系d轴注入高频电流，并控制估计转子同步坐标系下的电流与给定值一致；

B、在控制估计转子同步坐标系下的电流与给定值一致的同时，提取估计转子同步坐标系q轴电压中的1kHz分量并将提取的1kHz分量与同相位的高频信号相调制以消除2kHz谐波，提取直流分量得到估计位置误差信号；

C、构建位置偏差闭环后将其调节至0以获得转子位置估计值；

D、重复A至C直至转子位置估计值收敛为恒定值。

2.根据权利要求1所述的表贴式永磁同步电机转子位置的检测方法，其特征在于，步骤B采用包含前后两级的转子位置估计模块提取估计转子同步坐标系q轴电压中的1kHz分量并将提取的1kHz分量与同相位的高频信号相调制以消除2kHz谐波，转子位置估计模块前级的传递函数为：转子位置估计模块后级的传递函数为：

其中，f_Δθ(s)分别为估计转子同步坐标系q轴电压、估计转子同步坐标系q轴电压中1kHz分量、估计位置误差函数，s为拉普拉斯算子，k₁为前级增益，ω_e1为前级的选择频率，ω_e1＝ω_h，k₂为后级增益，ω_e2为后级的选择频率，ω_e2＝2ω_h，ω_h为在d轴注入的高频电流的角频率。

3.根据权利要求1或2所述的表贴式永磁同步电机转子位置的检测方法，其特征在于，步骤C构建的位置偏差闭环包括：

由估计位置误差信号估计转子角速度的比例积分控制器，以及，

由转子角速度估计转子位置的积分器。

4.根据权利要求1所述的表贴式永磁同步电机转子位置的检测方法，其特征在于，步骤A采用如下方法在估计转子同步坐标系d轴注入高频电流，并控制估计转子同步坐标系下的电流与给定值一致：

A1、将估计转子同步旋转坐标系d轴电流给定为脉振高频正弦信号I_mhsin(ω_ht)，I_mh为在d轴注入的高频电流的幅值，ω_h为在d轴注入的高频电流的角频率，t为当前时刻；

A2、修正估计转子同步坐标系下的d轴电流、q轴电流；

A3、将估计转子同步坐标系下的d轴电流、q轴电流的修正值转换为估计转子坐标系下的d轴电压、q轴电压；

A4、对估计的转子坐标系下的d轴电压、q轴电压进行Park逆变换得到两相静止坐标系下的电压分量，对两相静止坐标系下的电压分量进行空间矢量脉宽调制得到三相逆变器的开关信号，三相逆变器在开关信号作用下将直流电转换为交流电以驱动表贴式永磁同步电机工作；

A5、对表贴式永磁同步电机任意两相电流进行Clarke变换得到两相静止坐标系下的电流分量，对两相静止坐标系下的电流分量进行Park变换得到估计转子同步坐标系下的d轴电流、q轴电流，返回A2。

5.根据权利要求4所述的表贴式永磁同步电机转子位置的检测方法，其特征在于，步骤A3采用比例谐振控制器将估计转子同步坐标系下的d轴电流、q轴电流的修正值转换为估计转子坐标系下的d轴电压、q轴电压。