[发明专利]一种调整内置式永磁同步电机转子初始位置的系统

说明书

本发明公开了一种调整内置式永磁同步电机转子初始位置的方法及系统，该方法包括：设定磁链位置角为零，向内置式永磁同步电机施供电，将电机停止转动后转子位置作为候选转子初始位置；根据候选转子初始位置获取磁链位置角；获取转子开始转动时对应的正交轴电流值，以及转子开始转动时对应的负交轴电流值；判断正交轴电流值与负交轴电流值的绝对值的差值是否小于差值阈值，如果是，以候选转子初始位置作为转子初始位置；如果否，判断差值是否为正，如果是，将候选转子初始位置更新为候选转子初始位置与预设修正步长之和，如果否，将候选转子初始位置更新为候选转子初始位置与预设修正步长之差。利用本发明可解决现有转子初始位置的精度不高的问题。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及一种调整内置式永磁同步电机转子初始位置的方法及系统。

背景技术

永磁同步电机功耗低，效率高、调速范围宽，而内置式永磁同步电机不但存在永磁转矩，而且存在磁阻转矩，使其广泛应用于电动汽车领域。为了使得内置式永磁同步电机达到优良的控制性能，现代电机控制多对内置式永磁同步电机进行矢量控制，而内置式永磁同步电机的矢量控制离不开转子磁极的准确定向，所以必须对内置式永磁同步电机的转子初始位置进行辨识。若辨识不准确，可能会造成内置式永磁同步电机不能正常启动、失步，并且会大大降低电机效率。

如图1所示，为现有技术内置式永磁同步电机通电前的转子位置。转子位置角度一般定义为旋转坐标系的直轴(d轴)与三相静止坐标系的A轴的夹角，两轴重合时θ＝0。目前多采用的方法是磁极预定位法，电机轴上安装有位置传感器，通过对电机通入固定方向的电流，若电机的磁极方向与该固定方向存在偏差，就会产生电磁转矩，在电磁转矩的作用下，会将电机的磁极吸合到此固定的位置下，再读取位置传感器的位置信号即是内置式永磁同步电机的转子初始位置，一般将电流的固定方向选为电机A轴方向。图1中，在αβ坐标系下，A轴与α轴重合，假设电机转子停在任意位置θ_d，位置传感器零点的角度为θe，当给定子施加一个直轴方向为0的电流矢量时，转子磁极会旋转吸合到A的位置停止。如图2所示，为现有技术内置式永磁同步电机通电后的转子位置。此时测出位置传感器的实际位置为转子初始位置θ_init，则θ_init即为转子的初始位置角。

但是，采用这种检测位置的方式，由于内置式永磁同步电机定转子磁场产生转矩机理与两者夹角正弦值成正比，当角度接近零时，输出转矩同时趋于零；同时由于内置式永磁同步电机的定位转矩(齿槽转矩)的存在，使得检测的角度难以达到绝对零点，从而在一定程度上影响了转子初始位置的检测精度。

发明内容

本发明提供了一种调整内置式永磁同步电机转子初始位置的方法及系统，解决现有技术调整内置式永磁同步电机的转子初始位置的精度无法满足实际需求的问题。

本发明提供了一种调整内置式永磁同步电机转子初始位置的方法，包括：

步骤S01，设定磁链位置角为零，并向内置式永磁同步电机施加预设的直轴电流，将内置式永磁同步电机停止转动后的转子位置作为候选转子初始位置；

步骤S02，根据候选转子初始位置及实时获取的当前转子位置计算磁链位置角；

步骤S03，更新磁链位置角，并向内置式永磁同步电机施加正交轴电流使得转子正向转动，得到转子开始转动时对应的正交轴电流值，以及向内置式永磁同步电机施加负交轴电流使得转子反向转动，得到转子开始转动时对应的负交轴电流值；

步骤S04，判断转子开始转动时对应的正交轴电流值的绝对值与负交轴电流值的绝对值的差值是否小于差值阈值，如果是，则以候选转子初始位置作为转子初始位置，如果否，则执行步骤S05；

步骤S05，判断差值是否为正，如果是，则将候选转子初始位置更新为候选转子初始位置与预设修正步长之和，然后执行步骤S02，如果否，则将候选转子初始位置更新为候选转子初始位置与预设修正步长之差，然后执行步骤S02。