[发明专利]一种航空多级式电励磁同步电机初始位置估算方法

摘要

本发明涉及一种航空多级式电励磁同步电机初始位置估算方法，属于交流电机传动控制技术领域，基于定子侧注入转子侧检测信号传递方式的主电机转子初始位置估算方法，进而为多级式电机的起动控制提供了准确的主电机初始位置信息。具有以下有益效果：(1)实现了多级式电机主电机初始位置的估算；(2)估算方法不依赖多级式电机主电机的凸极性，能方便判断转子的N，S极。

主权项

1.一种航空多级式电励磁同步电机初始位置估算方法，其特征在于它依次含有以下步骤：(1)通过励磁机估算主电机的励磁电流，具体步骤如下：(a)在励磁机的定子侧施加频率为f_es的三相对称电压u_esA，u_esB，u_esC对主电机的励磁绕组进行励磁，并检测稳态时励磁机的定子电流i_esA，i_esB，i_esC，通过Clarke坐标变换得到励磁机定子αβ轴的电压和电流，然后通过励磁机定子的电压方程得到励磁机的定子磁链；在0°到360°的范围内以2°的步长选定励磁机转子初始位置的估算值通过励磁机的电压方程和磁链方程估算得到励磁机的转子三相电流，然后对三相电流取绝对值相加除以2得到主电机励磁电流的估算值(b)对不同对应的进行快速傅里叶分析，得到频率为6f_es的谐波分量的幅值：以幅值最小时对应的代入到励磁机的电压方程中得到励磁机转子电流的估算值，然后将估算得到的励磁机转子三相电流的绝对值相加除以2得出主电机的励磁电流；频率为6f_es的谐波分量幅值最小的位置在360°电角度内一共会出现6次，将任意一个代入到励磁机电压方程中得到励磁机转子电流估算值，然后将励磁机转子三相电流的绝对值相加除以2的方式得到主电机励磁电流；(2)对主电机的初始位置进行估算，具体步骤如下：(a)在励磁机的定子侧仍然施加频率为f_es的三相对称电压u_esA，u_esB，u_esC对主电机的励磁绕组进行励磁：在0°到360°的范围内，以2°的步长选定角度作为主电机转子初始位置，即为转子轴线d^e轴与主电机定子A相轴线之间的夹角；在d^e轴注入频率为f_s的正弦电压信号，同时将选定角度代入到励磁机的电压方程中得到励磁机转子电流的估算，然后将估算得到的励磁机转子三相电流的绝对值相加除以2得出主电机的励磁电流通过快速傅里叶分析得到中频率为f_s的谐波分量i_fh的幅值，其中两个幅值最大处的对应着主电机转子的N极或者S极与主电机定子A相轴线之间的夹角；(b)在这两个幅值最大处分别注入相同的正向脉冲电压信号，同时将这两个幅值最大处对应的角度代入到励磁机的电压方程中得到励磁机转子电流的估算，然后将估算得到的励磁机转子三相电流的绝对值相加除以2得出主电机的励磁电流当正向脉冲电压信号注入时，如果出现负向变化，那么此时对应的即为主电机转子的N极与主电机定子A相轴线之间的夹角，也就是主电机转子的初始位置。