[发明专利]永磁同步电机的转子角度自动对位置装置及方法

摘要

本发明公开了一种永磁同步电机的转子角度自动对位置装置及方法，将角度检测装置的输出输入到实时电角度到锁相环测速装置中，锁相环测速装置通过双积分锁相环测速模块得到电机实时角速度，以此角速度乘以d轴电压滤波器的输出，然后输入到角度补偿PI模块，得到角度补偿量，调节d轴电压滤波器的输出为0，并将此时的角度补偿量和角速度存入角度补偿寄存器。在不同速度段补偿结束之后，将角度补偿寄存器中的角度补偿量和角速度进行拟合，得到角度补偿量与角速度的一次函数，最后将此函数写入角度补偿器中。本发明具有如下有益效果：本发明实现了永磁同步电机转子角度的自动对位置，同时提升了电机转子角位置的读取精度。

主权项

1.一种基于永磁同步电机的转子角度自动对位置装置的方法，其特征在于，包括MCU(1)、角度检测装置(2)、锁相环测速装置(3)、电机矢量闭环控制装置(4)、d轴电压滤波器(5)、角度补偿PI模块(6)、角度补偿寄存器(7)和角度补偿器(8)；所述角度检测装置包括旋转变压器(21)、解码电路(22)和单位转换器(23)；所述MCU分别与旋转变压器、解码电路、单位转换器、锁相环测速装置、电机矢量闭环控制装置、d轴电压滤波器、角度补偿PI模块、角度补偿寄存器和角度补偿器连接，解码电路分别与旋转变压器、单位转换器、锁相环测速装置和角度补偿PI模块连接，旋转变压器与电机矢量闭环控制装置连接，d轴电压滤波器分别与电机矢量闭环控制装置、角度补偿PI模块和角度补偿寄存器连接；包括如下步骤：(1‑1)设定电机运行的最小角速度为W_min和电机运行的最大角速度为W_max；(1‑2)设定角度补偿量delta的初始值为0，MCU控制旋转变压器采集永磁同步电机的实时电角度信号，经过解码电路和单位转换器的处理获得永磁同步电机的实时电角度theta_origin；(1‑3)将获得的实时电角度theta_origin输入到锁相环测速装置，MCU控制角度滤波器进行滤波处理，然后通过双积分锁相环测速模块得到电机的实时角速度W；(1‑4)MCU将通过双积分锁相环测速模块得到的电机实时角速度W分别与设定的电机运行的最小角速度为W_min和电机运行的最大角速度为W_max进行比较，如果W_min≤W≤W_max，计算角度补偿量delta，并将角度补偿量delta和实时角速度W存入角度补偿寄存器中，转入步骤(1‑2)，如果W≤W_min或W≥W_max，转入步骤(1‑5)；(1‑5)MCU对存放在角度补偿寄存器内的角度补偿量delta和实时角速度W进行拟合，得到角度补偿量delta和实时角速度W的一次函数delta＝kw+d_s，其中，k为一次函数的斜率，d_s为一次函数的偏移量；(1‑6)MCU将一次函数中的k和d_s存入角度补偿器中。