[发明专利]永磁同步电机及其转子位置估算方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机的转子位置估算方法，其特征在于，包括：

根据对所述永磁同步电机注入的高频电压信号进行电流采样，获取定子绕组电流在两相静止坐标系中的α轴电流信号和β轴电流信号；

从所述α轴电流信号和所述β轴电流信号中提取出对应所述高频电压信号的α轴高频电流响应信号和β轴高频电流响应信号；

对所述α轴高频电流响应信号和所述β轴高频电流响应信号分别进行处理，获得转子的α轴位置信号和β轴位置信号；

根据所述转子的α轴位置信号和所述β轴位置信号，获得所述永磁同步电机的转子位置估算值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述α轴电流信号和所述β轴电流信号中提取出对应所述高频电压信号的α轴高频电流响应信号和β轴高频电流响应信号，包括：

分别对所述α轴电流信号和所述β轴电流信号进行基波电流信号滤除处理和/或高次谐波电流信号滤除处理；

从滤除处理结果提取出对应所述高频电压信号的所述α轴高频电流响应信号和所述β轴高频电流响应信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分别对所述α轴电流信号和所述β轴电流信号进行基波电流信号滤除处理和/或高次谐波电流信号滤除处理，包括：

根据所述高频电压信号的幅值、角频率和所述永磁同步电机的两相同步旋转坐标系中的高频电感值，分别对所述α轴电流信号和所述β轴电流信号进行基波电流信号滤除处理和/或高次谐波电流信号滤除处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述α轴高频电流响应信号和所述β轴高频电流响应信号分别进行处理，获得转子的α轴位置信号和β轴位置信号，包括：

将所述α轴高频电流响应信号的频率和所述β轴高频电流响应信号的频率调制为设定频率，并对所述设定频率的α轴高频电流响应信号和所述β轴高频电流响应信号进行高频分量滤除，根据滤除结果获得所述转子的α轴位置信号和β轴位置信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述转子的α轴位置信号和所述β轴位置信号，获得所述永磁同步电机的转子位置估算值，包括：

将所述α轴位置信号和β轴位置信号输入两相型锁相环观测器，根据所述两相型锁相环观测器的输出获得所述永磁同步电机的转子位置估算值。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据对所述永磁同步电机注入的高频电压信号进行电流采样，获取定子绕组电流在两相静止坐标系中的α轴电流信号和β轴电流信号，包括：

在永磁同步电机对应的估计同步旋转坐标系的轴上注入高频正弦电压信号；

对所述永磁同步电机进行电流采样，获得所述永磁同步电机的电流传感器在所述高频正弦电压信号下的定子绕组三相电流；

将所述定子绕组三相电流变换到所述两相静止坐标系中，获得所述两相静止坐标系中的α轴电流信号和β轴电流信号。

7.一种永磁同步电机，其特征在于，包括：

电流信号获得电路，用于根据对所述永磁同步电机注入的高频电压信号进行电流采样，获取定子绕组电流在两相静止坐标系中的α轴电流信号和β轴电流信号；

高频电流响应信号获得电路，用于从所述α轴电流信号和所述β轴电流信号中提取出对应所述高频电压信号的α轴高频电流响应信号和β轴高频电流响应信号；

位置信号获得电路，用于对所述α轴高频电流响应信号和所述β轴高频电流响应信号分别进行处理，获得转子的α轴位置信号和β轴位置信号；

估算电路，用于根据所述转子的α轴位置信号和所述β轴位置信号，获得所述永磁同步电机的转子位置估算值。

8.根据权利要求7所述的永磁同步电机，其特征在于，所述高频电流响应信号获得电路包括：

数字带通滤波器，用于分别对所述α轴电流信号和所述β轴电流信号进行基波电流信号滤除处理和/或高次谐波电流信号滤除处理；从滤除处理结果提取出对应所述高频电压信号的所述α轴高频电流响应信号和所述β轴高频电流响应信号。