[发明专利]基于端电压滤波的三相电励磁双凸极电机无位置传感器方法

权利要求书

1.一种基于端电压滤波的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法，其特征在于，利用三相电励磁双凸极电机的经过相位补偿的端电压基波的下降沿过零点位置与换相点位置重合的特点，当AC相导通时，通过检测A相端电压的基波下降沿过零点可换相至BA相导通；当BA相导通时，通过检测B相端电压的基波下降沿过零点可换相至CB相导通；当CB相导通时，通过检测C相端电压的基波下降沿过零点可换相至AC相导通，如此依次循环。

2.根据权利要求1所述的基于端电压滤波的三相电励磁双凸极电机无位置传感器控制方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

1)电机工作在双拍模式下，采用三相全桥电路给电机供电，开关管控制策略采用固定斩波频率的PWM-ON控制，即上桥臂开关管采用PWM控制，下桥臂开关管一直导通，同时检测三相端电压、三相相电流以及估算当前转速；

2)根据步骤1)中估算得到的转速选择对应特征角频率的滤波器，对三相端电压进行滤波，主要滤除其二次及二次以上谐波分量，滤波器采用四阶滤波器，由两个二阶滤波器组成；

3)对步骤2)得到的滤波后的端电压进行坐标变换，实现端电压直流分量的消除以及端电压基波的相位补偿，坐标变换角α由计算得到，使得端电压基波的下降沿过零点与换相特征点重合。为了能适应不同转速下对端电压基波的相位补偿，通过仿真计算得到不同转速下的坐标变换角α，并进行离线验证，然后通过拟合的方法得到坐标变换角与转速的关系，在控制程序中利用步骤1)得到的转速来获得当前的坐标变换角α；

4)判断步骤3)中得到的端电压基波下降沿是否穿越过零点，如是则在该下降沿过零点处换相，否则重复上述步骤继续判断；

5)为了能准确提取端电压基波，在对转速范围进行分区处理的基础上设置了不同特征角频率的滤波器进行滤波，当转速到达两个分区边界重合点时，在不同滤波器之间的切换引入一个滞环控制，从而实现滤波器间的软切换；

根据以上步骤可实现三相电励磁双凸极电机无位置传感器运行，硬件系统设计简易，滤波器以及坐标变换均采用数字电路来实现，具有良好的应用前景。