[发明专利]无速度传感器永磁同步电机转子磁极初始位置识别方法

摘要

本发明公开了一种无速度传感器永磁同步电机转子磁极初始位置识别方法，采用“两步法”对转子磁极初始位置进行识别：一、为转子磁极初始位置预识别，利用永磁同步电机（隐极式、凸极式）的凸极特性确立磁极所在位置，误差为180°电角度；二、为转子磁极初始位置再识别，利用同步机的磁路饱和特性确立最终磁极所在方向。“两步法”中转子磁极初始位置预识别步骤采用了扇区判断与电流角度计算判断双重判断方法，确定了180°范围内的转子磁极方向，提高了转子磁极方向预识别的精度；转子磁极初始位置再识别步骤中，向电机注入了幅值较大，周期较长的电压矢量脉冲，以确保电机定子磁路饱和，从而更加精确的确认转子磁极所在位置。本发明具有识别方法简单易行，稳定可靠的优点。

主权项

一种无速度传感器永磁同步电机转子磁极初始位置识别方法，其特征在于，包括以下步骤：、通过两个电流传感器分别获取电机的两相电流Isa、Isb，并通过两相电流计算第三相电流Isc，从而得到三相电流信号Isabc；、通过空间电压矢量调制模块向永磁同步电机定子绕组注入幅值为Vm1,脉宽为Tm1，脉宽间隔为Dm1，方向间隔60°的六个电压矢量脉冲V1~V6；、分别读取注入六个电压矢量脉冲信号时的六个三相电流信号Isabc1～Isabc6，并分别读取六个三相电流模值的峰值Ispk1～Ispk6；、将电压矢量方向相反的三相电流模值峰值两两相加得到电机A、B、C轴线上的三个电流计算值ISA、ISB、ISC，并通过CLARK坐标变换将其转换至αβ坐标系分量ISα、ISβ，通过反正切求取估测转子磁极位置角θs1，θs1为0~180°；、分别根据所施加的电压矢量角度θ进行PARK坐标变换，将采样电流Isabc坐标变换至q轴电流Isq，并分别读取注入六个电压矢量脉冲时q轴电流的峰值Isqpk1～Isqpk6；、对比六个q轴电流峰值的大小确定转子磁极位置所处在的电压矢量扇区Vn，将电压矢量扇区折算至0～180°范围内，估测转子磁极位置角θs2；vii、将两种判据方法估测得来的转子磁极初始位置角相减Δθs=|θs1－θs2|，当Δθs≤30°时表明所施加电压矢量脉冲可有效识别出在180°范围内的转子初始磁极位置角信号，进入步骤ix，反之，则键入步骤viii；viii、加大注入电压幅值Vm1，重新进入步骤ii；ix、分别施加在θs1和θs1+180°方向上的两个电压矢量VL和VH，其幅值均为Vm2，脉宽均为Tm2，脉宽间隔均为Dm2，其中Vm2>Vm1，Tm2>Tm1，Dm2>Dm1；x、分别读取两个电压矢量方向上三相电流模值的峰值IspkL、IspkH，如果|IspkL－ IspkH|＞ΔIspk则进入步骤xii，反之进入步骤xi；xi、加大注入电压幅值Vm2后重新进入步骤ix；xii、当IspkL＞ IspkH时转子磁极初始位置角为θs1；反之，则转子磁极初始位置角为θs1+180°，从而最终确定转子初始位置角。