[发明专利]永磁电机转子位置传感器初始位置角度在线校验方法

说明书

一种永磁电机转子位置传感器初始位置角度在线校验方法，通过在待测永磁电机运转在测试转速时，向待测永磁电机施加d轴弱磁电流或系列的脉冲，同时计算电机控制器输入的功率值并通过电机控制器调节转子位置传感器的初始位置角度，当功率值在功率标定范围内时判定此时的转子位置传感器的初始位置角度即为实际转子位置传感器的初始位置角度。本发明能够在线校验永磁电机转子位置传感器的初始位置角度，在不增加硬件电路成本的情况下，方便在各种场合使用软件算法来校验永磁电机转子位置传感器的初始位置角度。

技术领域

本发明涉及的是一种电机控制领域的技术，具体是一种永磁电机转子位置传感器初始位置角度在线校验方法。

背景技术

永磁电机作为一种高效，高扭矩，高功率密度的电机，应用范围日益广泛，在新能源汽车上的应用尤为普遍。为了准确控制永磁电机的扭矩输出，就必须获取的转子的精确位置，所以在对电机控制性能要求较高的场合，如新能源汽车，就普遍采用了旋转变压器来获取转子的位置。然而，旋转变压器和转子之间为机械连接，定转子和旋转变压器间的安装精度难以保证，使得读取的旋转变压器的位置和转子的实际位置有一定误差。

现有技术为检测这一误差，通常采用额外的硬件电路引入电机控制器的设计，通过电机运转时检测电机的反电势相位的方法来计算转子位置传感器初始位置角度，或在电机保持静止状态下通过施加直流电流并读出转子保持静止后的转子位置，但上述技术或增加硬件复杂度，或精度不高，同时需要电机转子没有连接负载，无法满足现有工业需要。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种永磁电机转子位置传感器初始位置角度在线校验方法，能够在线校验永磁电机转子位置传感器的初始位置角度，在不增加硬件电路成本的情况下，方便在各种场合使用软件算法来校验永磁电机转子位置传感器的初始位置角度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明通过在待测永磁电机运转在测试转速时，向待测永磁电机施加d轴弱磁电流或系列的脉冲，同时计算电机控制器输入的功率值并通过电机控制器调节转子位置传感器的初始位置角度，当功率值在功率标定范围内时判定此时的转子位置传感器的初始位置角度即为实际转子位置传感器的初始位置角度。

所述的d轴弱磁电流是指：根据电流矢量控制原理，施加在电机d轴方向的电流Id，此电流Id的值小于零；测试过程中此电流的控制和计算是基于假定控制器中的转子位置传感器的初始位置角度θ为实际真实的转子位置传感器的初始位置角度。

所述的系列的脉冲中：在每个脉冲内完成一次电机控制器输出功率的计算。

所述的电机控制器包括：电流传感器、吸收电容以及由绝缘栅双极型晶体管(IGBT)组成的逆变电路，其中：逆变电路的三相输出端分别与待测电机相连，待测电机的转子和定子分别与位置传感器的转子和定子相连。

所述的电机控制器输入的功率值，通过计算母线电流和母线电压的乘积得到，或根据母线电压和施加在电机三相线的电压的PWM占空比以及流经三相线的电流计算得到。

所述的功率标定范围，通过预先在电机测试台架上设置电机运行在相同的测试转速、电机控制器施加相同的d轴弱磁电流Id且q轴电流为零时，当转子位置传感器初始位置角度所允许误差为θerr时，电机控制器消耗功率的范围。

所述的调节是指：增大或减小转子位置传感器的初始位置角度的同时，根据计算得到的电机控制器输入的功率值与功率标定范围的关系决定进一步增加或者减少转子位置传感器的初始位置角度。

所述的功率标定范围中优选预先定义多个测试转速点，不同的转速下都有各自对应的功率标定值。

所述的功率标定范围，优选通过预先定义一段测试转速范围，在该测试转速范围内任意转速都可以测试，对应的功率标定范围根据对应的转速点进行插值运算来获取得到。