[发明专利]永磁同步电机转子初始位置角的确定方法

摘要

永磁同步电机转子初始位置角的确定方法，属于电机控制领域，本发明是为了解决交流伺服系统中电机转子初始位置的检测方法及装置专利提供的转子检测方法存在逻辑判断较复杂、检测易失败的问题。本发明利用控制两相同步旋转轴系下的d、q轴电流的幅值和相位，进而控制三相静止轴系下的三相定子电流的幅值和相位，在给定的定子磁场下控制电机转子的转动，根据增量式编码器反馈的脉冲信号，使给定磁场方向逐渐循环逼近实际的转子位置角，直到给定的d、q轴电流对应的定子磁场方向和转子磁场方向重合。给定的定子电流磁场方向改变90度，在转子上面以产生一个垂直于转子磁场方向的转矩，根据转子的转动方向，最终判断实际转子的初始位置角度。

主权项

1、永磁同步电机转子初始位置角的确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、初始化以下变量值：永磁同步电机定子的q轴电流i_q＝0，永磁同步电机定子的d轴电流i_d＝0，令k＝0，转子给定位置角θ_e(k)＝θ_e(0)＝0，步骤二、将永磁同步电机定子的q轴电流i_q增加Δi_q，即i_q＝i_q+Δi_q，Δi_q为q轴电流递增值，Δi_q取永磁同步电机定子的q轴电流限幅值i_q max的1％～5％，步骤三、判断是否满足条件i_q≥i_q max，判断结果为是，执行步骤十一，判断结果为否，执行步骤四，步骤四、令q轴给定电流i_qref＝i_q、d轴给定电i_dref＝i_d，将两相同步旋转轴系下的q轴给定电流i_qref和d轴给定电流i_dref转变成三相静止轴系下的三相定子电流i_a、i_b和i_c，采用空间矢量脉宽调制控制方法输出三相定子电流i_a、i_b和i_c控制永磁同步电机建立定子磁场，带动转子向转子给定位置角θ_e(k)方向旋转，步骤五、判断永磁同步电机是否顺时针旋转了m线，其中设定m为永磁同步电机允许转动线数：m取5线～10线，判断结果为是，执行步骤八，判断结果为否，执行步骤六，步骤六、判断永磁同步电机是否逆时针旋转了m线，判断结果为是，执行步骤七，判断结果为否，永磁同步电机执行步骤二，步骤七、给出下一个转子给定位置角θe(k+1)=θe(k)-π2k+1,]]>然后执行步骤九，步骤八、给出下一个转子给定位置角θe(k+1)=θe(k)+π2k+1,]]>然后执行步骤九，步骤九、判断是否满足条件π2k+1<α,]]>其中，α为精度允许增加角度：且0.5°＜α＜1°，判断结果为是，执行步骤十一，判断结果为否，执行步骤十，步骤十、复位永磁同步电机定子的q轴电流i_q＝0，令k＝k+1，然后执行步骤二；步骤十一、转子初始位置角初判值θ_e(dirst)＝θ_e(k)，步骤十二、将转子给定位置角θ_e(k)逆时针旋转90度，产生一个垂直于转子磁场方向的转矩，步骤十三、令i_qref＝i_q max×p％，i_dref＝0，根据i_qref和i_dref，并采用空间矢量脉宽调制控制方法控制输出定子电流建立定子磁场，带动转子向转子给定位置角θ_e(k)方向旋转，其中，p％取永磁同步电机定子的q轴电流限幅值i_q max的2％～5％，步骤十四、判断永磁同步电机是否顺时针旋转1线，判断结果为否，执行步骤十五，判断结果为是，执行步骤十六，步骤十五、获取转子初始位置角θ_e(initial)＝θ_e(fisrt)，步骤十六、获取转子初始位置角θ_e(initial)＝θ_e(fisrt)+π。