[发明专利]基于信号逆传递的多级式无刷电机转子位置估算方法

权利要求书

1.一种基于信号逆传递的多级式无刷电机转子位置估算方法，其特征在于依次含有以下几个步骤：

步骤1：对励磁机施加励磁电压，在主发电机定子三相绕组上施加高频电压信号U_Ah(t)、U_Bh(t)、U_Ch(t)；所述励磁机定子绕组为两相励磁绕组结构；所述高频电压信号由αβ坐标系下的高频方波电压U_αh(t)和U_βh(t)经CLARK反变换至ABC坐标系下得到，其表达式如下：

其中U_h、T_h为αβ坐标系下主发电机α轴、β轴注入高频电压的幅值和周期；

步骤2：在励磁机定子侧检测两相定子电流i_eα、i_eβ，求得电流矢量I_es幅值平方和电流值中含有与主发电机转子位置相关的高频响应信号；

步骤3：提取中的高频响应信号i_eαh，i_eβh，具体如下：

1)在周期为T_h方波信号U_αh(t)的上升沿即t＝nT_h和下降沿即t＝nT_h+T_h/2,提取的值，分别记为i_eαh(n)、i_eαh(n+1)，对提取到的值进行作差运算，得到信号：

i_Δeαh＝(i_eαh(n)-i_eαh(n+1))/2，i_Δeαh为与主发电机转子位置有关的余弦函数；所述n＝0,1,2,3...；

2)在周期为T_h方波信号U_βh(t)的上升沿即t＝nT_h+T_h/4和下降沿即t＝nT_h+3T_h/4提取的值，分别记为i_eβh(n)、i_eβh(n+1)，对提取到的值进行作差运算，得到信号i_Δeβh＝(i_eβh(n)-i_eβh(n+1))/2，i_Δeβh为与主发电机转子位置有关的正弦函数；

步骤4：用低通滤波器对i_Δeαh、i_Δeβh进行滤波处理，得到电机当前位置所对应电角度的正弦值和余弦值i_{Δeβh_sin}、i_{Δeαh_cos}；

步骤5：将步骤4得到的正弦值和余弦值进行反正切函数运算，得到电机转子位置信号θ，即θ＝arctan(i_{Δeβh_sin}/i_{Δeαh_cos})。

2.根据权利要求1所述的基于信号逆传递的多级式无刷电机转子位置估算方法，其特征在于：所述步骤1中：当励磁机定子为三相绕组结构时，将两相励磁电压进行反CLARK变换即得到等效三相绕组励磁电压，以该等效三相绕组励磁电压对三相绕组施加励磁电压；将采集的三相绕组励磁电流进行CLARK变换即得到等效的两相励磁电流。