[发明专利]基于高频注入法的永磁同步电机霍尔安装偏差补偿方法

说明书

本发明提供了一种基于高频注入法的永磁同步电机霍尔安装偏差补偿方法，电机技术领域，包括：分别获取预设时间范围内的三个霍尔传感器的数个开关量信息；根据开关量信息构造开关量状态排序表；通过缓慢匀速拖动永磁同步电机并注入高频脉振信号，实时计算转子角度位置信息；构造与转子角度位置信息所对应开关量状态排序表；通过比对霍尔输出的开关量状态排序表与构造的开关量状态排序表，计算角度点差值。根据平均角度点差值，对霍尔位置传感器输出信号翻转时间时刻进行补偿。有益效果为：可在电机零低速工况下，精确地获取转子位置信息，且脉振高频信号注入法可用于凸极率很小甚至隐极型的表贴式三项永磁同步电机转子位置的检测。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机的技术领域，具体涉及一种永磁基于高频注入法的永磁同步电机霍尔安装偏差补偿方法

背景技术

永磁同步电动机具有结构简单，体积小、重量轻、损耗小、效率高、功率因数高等优点，主要用于要求响应快速、调速范围宽、定位准确的高性能伺服传动系统和直流电机的更新替代电机。

开关型霍尔传感器，其体积小、价格低，运行稳定，安装和维护较方便。锁定型开关霍尔传感器会根据磁场强度变化输出方波信号，方波中的上升、下降沿与磁场的过零点相对应，使得根据开关霍尔信号能定位转子运行区间及位置。

永磁同步电机有霍尔位置传感器启动方法众多，易于实现，永磁同步电机在起动工况下，对于转子位置信息要求精度高，如果霍尔位置传感器初始安装位置偏差程度过大，会造成永磁同步电机启动与运行颤振、噪声大，甚至无法正常运行。需要一种针对霍尔位置传感器初始安装位置偏差程度过大的补偿方法，使得电机能够在此工况下能正常运行。

发明内容

本发明提供了一种基于高频注入法的永磁同步电机霍尔安装偏差补偿方法，以解决现有技术中永磁同步电机在霍尔位置传感器初始安装位置偏差程度过大工况下运行异常的问题。

本发明提供一种基于高频注入法的永磁同步电机霍尔安装偏差补偿方法，可选地系统结构包括：电流调节器模块、反Park变换模块、SVPWM调制模块、三相逆变器、Park变换模块、Clark模块、PLL转子位置估算模块、低通滤波器、带通滤波器与速度调节器模块。所述电流调节器模块后注入高频信号，所述低通滤波器与PI调节器相连接，组成PLL子位置估算模块。

本发明提供了一种基于高频注入法的永磁同步电机霍尔安装偏差补偿方法，包括：

步骤一：分别获取预设时间范围内的三个霍尔传感器的数个开关量信息，并对数个开关量信息进行编码，形成数个开关量信息编码；

步骤二：将数个开关量信息编码转换为开关状态排序表；

步骤三：缓慢匀速拖动永磁同步电机，注入高频脉振信号，实时计算转子角度位置信息。

步骤四：构造与所述步骤三中转子角度位置信息所对应的霍尔开关量信息与开关状态排序表。

步骤五：比对所述步骤二中的开关状态排序表与所述步骤四中的开关状态排序表，捕获第一次状态值发生差异的角度点，捕获该角度点后一时间区间内状态值恢复统一的角度点，计算角度点差值。在预设时间范围内重复上述过程，计算平均角度点差值。

步骤六：根据所述步骤五中得出的平均角度点差值，对霍尔位置传感器输出信号翻转时间时刻进行补偿，控制无刷直流电机正常运转；

可选地，预设时间范围为两个周期；其中，电气角度变化360°为一个周期。

可选地，所述步骤一中对m个开关量信息进行编码，形成m个开关量信息编码的具体方法如下：先将m个开关量信息按三相的固定顺序排列；再对三个霍尔传感器在同一时刻的三个开关量信息进行三位二进制编码，其中，三位二进制编码中每一位对应一个霍尔传感器的开关量信息。

可选地，所述步骤二中将m个开关量信息编码转换为开关量状态排序表具体方法为：