[发明专利]一种增量式编码器永磁同步电机的转子初始角检测方法

说明书

本发明公开了一种增量式编码器永磁同步电机的转子初始角检测方法，涉及永磁同步电机领域，该方法包括：获取增量式编码器的速度反馈绝对值,将速度反馈绝对值传输至PID角度补偿控制器以获取补偿角度,通过斜坡函数θ＝θ+kα校正转子初始角，d轴参考电流按照斜坡函数增大，判断速度反馈绝对值与预定转速之间的大小，如小于等于则当d轴参考电流到达电机额定电流值且速度反馈绝对值为零时，输出最终更新后的转子初始角，如大于则将补偿方向取反后重新获取速度反馈绝对值并再次判断速度反馈绝对值与预定转速之间的大小。在检测过程中，通过不断校正转子初始角，保持永磁同步电机静止，即可获得电机转子的初始角位置。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机领域，尤其是一种增量式编码器永磁同步电机的转子初始角检测方法。

背景技术

永磁同步电机转子角度的准确性对电机控制的性能起到至关重要的作用，尤其在电机启动的时候，控制系统不知道转子的具体位置，如果转子角度检测不准确，会造成永磁同步电机启动失败、控制效率降低、发热严重等缺点。而增量式编码器的交流永磁同步电机在上电时，需要专门的算法来检测转子的初始位置。目前，有些算法存在电机反转的问题，造成与电机相连的其他设备或工件的损坏，有些算法依靠电机的凸极性或电机电感饱和特性来检测，存在电机适应性有限的问题。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种增量式编码器永磁同步电机的转子初始角检测方法，在检测过程中，给电机施加d轴参考电流，永磁同步电机不转动，满足电机不能反转的条件，通过不断校正转子初始角，保持电机静止，即可获得电机的转子初始角位置，适用于各种配置的ABZ增量式编码器的永磁同步电机。

本发明的技术方案如下：

一种增量式编码器永磁同步电机的转子初始角检测方法，包括如下步骤：

初始化补偿方向k＝1或k＝-1；

向电机施加d轴参考电流Idref＝0、转子初始角θ＝0的电流控制矢量；

获取增量式编码器的速度反馈绝对值，并传输至PID角度补偿控制器中，运行PID角度补偿控制器获取补偿角度；

通过斜坡函数θ＝θ+kα校正迭代更新后的转子初始角，其中α代表补偿角度；

d轴参考电流按照斜坡函数增大；

判断速度反馈绝对值与预定转速之间的大小；

如果速度反馈绝对值小于等于预定转速时，则判断电机d轴参考电流是否到达电机额定电流值，且速度反馈绝对值是否为零，如是，则输出最终更新后的转子初始角，否则再次执行获取增量式编码器的速度反馈绝对值的步骤；

如果速度反馈绝对值大于预定转速时，则将补偿方向取反后，再次执行获取增量式编码器的速度反馈绝对值的步骤。

其进一步的技术方案为，如果电机d轴参考电流到达电机额定电流值，且速度反馈绝对值为零时，方法还包括：

判断电机转子的静止时间是否超过第二预定时间，如是，则执行输出最终更新后的转子初始角的步骤，否则再次执行获取增量式编码器的速度反馈绝对值的步骤。

其进一步的技术方案为，如果速度反馈绝对值大于预定转速时，方法还包括：

判断增量式编码器的超速时间是否超过第一预定时间，如是，则进入将补偿方向取反后，再次执行获取增量式编码器的速度反馈绝对值的步骤，否则直接执行获取增量式编码器的速度反馈绝对值的步骤。

其进一步的技术方案为，将增量式编码器的速度反馈绝对值传输至PID角度补偿控制器中，通过不断校正转子初始角，使永磁同步电机保持静止，以获取最终更新后的转子初始角。

其进一步的技术方案为，增量式编码器采用ABZ增量式编码器。