[发明专利]一种开关磁阻电机无位置传感器的转子位置估计方法

摘要

本发明公开了一种开关磁阻电机无位置传感器的转子位置估计方法，充分考虑开关磁阻电机高速、超高速运行时对无位置传感器位置估计算法实时性的要求，采用电感斜率过零脉冲检测与变压器电动势和运动反电势交点估计脉冲检测相结合的方法得到电感最大位置，即定转子对齐位置的估计方法，再利用相邻电周期内均相差一个电角度，并通过记录间隔时间差，从而估计出转子转速和转子位置。可有效避开同时对变压器电动势和运动反电势进行计算，以及复杂表格存储、复杂模型建立、复杂算法处理等环节，不需额外硬件资源，可确保位置估计的实时性、快速性和可靠性，充分发挥控制器资源，对于开关磁阻电机高速和超高速运行控制具有重要作用。

主权项

一种开关磁阻电机无位置传感器的转子位置估计方法，其特征在于，包括以下步骤：1）得到相电感斜率过零脉冲；实时检测导通相电感值，并在控制器中实时计算出对应的电感斜率值而获得相电感斜率；对大于零的电感斜率值、则输出位置脉冲为高电平，对等于零和负向过零的电感斜率值、则将位置脉冲高电平拉低为低电平，从而得到一组相电感斜率过零脉冲；2）得到变压器电动势；实时检测导通相电流值，并在控制器中实时计算出对应的电流斜率值；再将电感值与电流斜率值进行相乘计算得到变压器电动势值而获得变压器电动势；3）得到变压器电动势与运动反电势交点估计脉冲；基于导通相绕组端电压值与二倍变压器电动势值相等的点即为变压器电动势与运动反电势的交点，在交点到达之前、将交点估计位置脉冲置为低电平，当检测到交点到达时、将交点估计位置脉冲电平拉高为高电平，当电流续流到零时、再将交点估计位置脉冲置为低电平，从而得到一组变压器电动势与运动反电势交点估计脉冲；4）得到估计位置脉冲；将步骤1）所得到的相电感斜率过零脉冲和步骤3）所得到的变压器电动势与运动反电势交点估计脉冲做与门逻辑处理，从而得到一组估计位置脉冲；在每个电周期中，每组估计位置脉冲的脉冲信号下降沿有且只有一个、且即为定转子对齐位置；5）估计出转子转速和转子位置；由步骤4）所得到的估计位置脉冲得到在相邻电周期内每个相邻的下降沿相差一个电角度，通过记录相邻下降沿间隔的时间差，从而估计出转子转速；同时利用转子转速估计出转子位置，为开关磁阻电机高速、超高速时的无位置传感器控制提供转子位置信息。