[发明专利]永磁同步电机初始磁极位置和交直轴电感的辨识方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机初始磁极位置和交直轴电感的辨识方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，向电机控制器输出四个相互垂直方向的电压矢量，获取各方向对应的直轴电感，

当四个直轴电感中较大的两个直轴电感的差值大于设定值时，则以最大的直轴电感对应的电压矢量的方向为基准位置，以基准位置为基础调整输出电压矢量的方向，逐步确定电机初始磁极位置；

当四个直轴电感中较大的两个直轴电感的差值小于等于设定值时，则确定电机初始磁极位置为两个直轴电感对应的电压矢量方向的角度平分线所在位置；

步骤2，根据初始磁极位置，沿着初始磁极位置方向和初始磁极位置旋转90°方向分别输出两个电压脉冲矢量，检测这两个方向的电流分量，根据电机工作的数学模型计算电机的直轴电感和交轴电感。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机初始磁极位置和交直轴电感的辨识方法，其特征在于：在向电机控制器输出四个相互垂直方向的电压矢量之前，先向电机控制器输出一定方向的电压矢量，检测该方向上的电压矢量对应的电流，根据电流大小确定电机控制器的开关频率。

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机初始磁极位置和交直轴电感的辨识方法，其特征在于，确定电机的开关频率的方法为：

1)设定一个电机控制器的开关频率，向电机控制器输出一个方向为A相、时间为一个开关周期的电压矢量，一个周期之后，检测在该电压矢量作用下的电流幅值；

2)若电流幅值大于等于电机额定电流的四分之一，则确定电机的开关频率为该电流幅值对应的开关频率；

3)若电流幅值小于电机额定电流的四分之一，则减小开关频率到上一次开关频率的一半，重新检测电流幅值，直到某个开关频率下对应的电流幅值大于电机额定电流的四分之一，则确定电机的开关频率为该电流幅值对应的开关频率。

4.根据权利要求1所述的永磁同步电机初始磁极位置和交直轴电感的辨识方法，其特征在于：输出的四个电压矢量的方向分别为0°、90°、180°和270°。

5.根据权利要求1所述的永磁同步电机初始磁极位置和交直轴电感的辨识方法，其特征在于，以基准位置为基础调整输出电压矢量的方向，逐步确定电机初始磁极位置的方法为：

A、向电机控制器输出两个电压矢量，两个电压矢量方向分别为﹢θ₀/2ⁿ+θ_n和﹣θ₀/2ⁿ+θ_n，n为正整数，θ_n为上一次选取的基准位置，θ₀为标定值；

B、分别检测两个电压矢量作用下的电流幅值，比较两个电流变化率的大小，选取较大的电流变化率对应的电压矢量方向作为下一次的基准位置；

C、判断两个电压矢量方向之差的绝对值是否小于等于设定值，若是则确定电机初始磁极位置为两个电压矢量方向的角度平分线所在位置；若不是则重复步骤A-B，直至两个电压矢量方向之差的绝对值小于等于设定值。

6.根据权利要求1所述的永磁同步电机初始磁极位置和交直轴电感的辨识方法，其特征在于，通过以下公式计算电机的直轴电感和交轴电感：其中，u_d为沿着初始磁极位置方向输出的电压矢量的幅值，为沿着初始磁极位置方向输出的电压矢量作用下的电流变化率，i_d为电机的直轴电感；u_q为沿着初始磁极位置旋转90°方向输出的电压矢量的幅值，为沿着初始磁极位置旋转90°方向输出的电压矢量作用下的电流变化率，i_q为电机的交轴电感。