[发明专利]无位置传感器电机驱动方法、永磁同步电机和存储介质

说明书

本发明提供了一种无位置传感器电机驱动方法、永磁同步电机和存储介质，先是接收对逆变器输出电流采样得到的a相电流和b相电流，并对a相电流和b相电流进行Clarke变换，分别得到对应的α轴电流和β轴电流；再接收上一个采样时刻的α轴参考电压以及β轴参考电压，根据预设采样时刻内所有的α轴电流、β轴电流、α轴参考电压以及β轴参考电压得到转子位置角以及转子速度；最后根据α轴电流、β轴电流、转子位置角、预设d轴参考电流以及预设q轴参考电流生成逆变器控制信号，并将控制信号发送至逆变器。本发明通过一系列运算准确地得到转子位置角以及转子转速，对于电机参数变化具有强鲁棒性，可实现宽调速范围下的高性能电机驱动控制。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种无位置传感器电机驱动方法、永磁同步电机和存储介质。

背景技术

永磁同步电机具有高功率密度、高动态性能、结构简单及可靠性高等优点，随着稀土永磁材料性能的不断提高，永磁同步电机控制技术的成熟，永磁同步电机在数控机床、机器人、电动车辆、航空航天等高精度控制领域，以及在风机、泵类、压缩机等领域都有了广泛的应用。

现有的永磁同步电机通常使用霍尔器件、旋转变压器或编码器等作为角度传感器获取转子位置。然而，这些角度传感器增加了额外的成本并且降低整个系统的可靠性。因此，永磁同步电机无位置传感器驱动方法变得很有意义。传统的无位置传感器技术要根据电机模型，使用滑模控制器来估算永磁同步电机的两相静止坐标系下的反电动势。但是上述无位置传感器技术在永磁同步电机处于低速区时，无法准确估算电机的转子位置角以及转子速度，进而难以对电机的驱动系统实现良好的控制。此外，当电机参数发生较大变化时，整个控制系统的控制性能下降。

发明内容

本发明的主要目的在于提供了一种无位置传感器电机驱动方法、永磁同步电机和存储介质，旨在解决现有的电机在低速运行时，无位置传感器电机驱动系统难以实现良好的控制的技术问题，同时增加系统对于电机参数变化的鲁棒性。

为实现上述目的，本发明提供了一种无位置传感器电机驱动方法，包括以下步骤：

接收对逆变器输出电流采样得到的a相电流和b相电流，并对所述a相电流和所述b相电流进行Clarke变换，分别得到对应的α轴电流和β轴电流；

接收上一个采样时刻的α轴参考电压以及β轴参考电压，根据预设采样时刻内所有的所述α轴电流、所述β轴电流、所述α轴参考电压以及所述β轴参考电压得到转子位置角以及转子速度；

根据所述α轴电流、所述β轴电流、所述转子位置角、预设d轴参考电流以及预设q轴参考电流生成控制信号，并将所述控制信号发送至所述逆变器，实现对电机的驱动控制。

可选地，所述根据预设采样时刻内所有的所述α轴电流、所述β轴电流、所述α轴参考电压以及所述β轴参考电压得到转子位置角以及转子速度的步骤包括：

将预设采样时刻内所有的所述α轴电流和所述α轴参考电压作为预设α轴估计公式的输入，得到第一α轴估计分量，以及将预设采样时刻内所有的所述β轴电流和所述β轴参考电压作为预设β轴估计公式的输入，得到第一β轴估计分量；

根据上一个采样时刻的转子转速，对所述第一α轴估计分量以及所述第一β轴估计分量进行滤波，得到对应的滤波后的第二α轴估计分量以及第二β轴估计分量；

将所述第二α轴估计分量和所述第二β轴估计分量输入至预设反三角计算公式中，得到第一转子位置角；

将所述第一转子位置角和上一个采样时刻的转子位置角输入至预设锁相环计算公式中，得到当前采样时刻的转子位置角和转子速度。

可选地，预设α轴估计公式为：