[发明专利]一种永磁同步电机旋变零位初始角的检测装置及检测方法

摘要

本发明提供了一种永磁同步电机旋变零位初始角的检测装置及检测方法，检测装置包括：第一硬件电路、第二硬件电路、旋变角度解码器以及零位角检测器，第一硬件电路采样电机定子的感应反电动势，第二硬件电路采样旋变传感器的旋变，旋变角度解码器根据旋变计算旋变角度并输入零位角检测器，零位角检测器根据电机定子的感应反电动势和旋变角度计算旋变零位初始角并输出旋变零位初始角。不需要额外的外围电路，就可自动检测出旋变零位时磁极初始角，实现方法简单可靠，对永磁同步电机的参数、实验环境转速波动依赖小；控制器将此角度自动存入EEPROM中，即使断电后此角度也能保存。自动化程度高，精度满足控制要求，具有较高的稳定性。

主权项

1.一种永磁同步电机旋变零位初始角的检测装置，所述永磁同步电机连接有电机控制器和旋变传感器、且所述永磁同步电机由驱动电机带动旋转；其特征在于：所述检测装置位于电机控制器，其包括：第一硬件电路，与所述永磁同步电机连接；第二硬件电路，与所述旋变传感器连接；旋变角度解码器，与所述第二硬件电路连接，以及零位角检测器，与所述第一硬件电路和所述旋变角度解码器连接；其中所述第一硬件电路采样永磁同步电机的电机定子的感应反电动势u_ab、u_bc；第二硬件电路采样所述旋变传感器的输出u_sin、u_cos；所述旋变角度解码器根据所述旋变传感器的输出u_sin、u_cos计算旋变角度并输入所述零位角检测器；所述零位角检测器根据所述感应反电动势u_ab、u_bc和所述旋变角度获取旋变零位初始角θ₀，并输出至所述电机控制器，以使所述电机控制器的存储器存储所述旋变零位初始角θ₀；且所述零位角检测器包括：线电压到相电压转换器，与所述第一硬件电路连接，配置成将所述感应反电动势u_ab、u_bc进行线电压到相电压的转换，以输出相电压u_a、u_b；clark坐标变换器，与线电压到相电压转换器连接，以根据所述相电压u_a、u_b输出两相信号u_α、u_β；和定子相电压角度观测器，所述定子相电压角度观测器输出反馈角度所述定子相电压角度观测器配置成：接收所述两相信号u_α、u_β和闭环反馈的所述反馈角度并根据所述两相信号u_α、u_β和所述反馈角度获取旋变零位初始角θ₀；接收和所述旋变角度并根据所述旋变角度和所述旋变零位初始角θ₀，获取所述反馈角度以及在所述定子相电压角度观测器稳定后，将识别的所述旋变零位初始角θ₀输出至所述电机控制器；所述定子相电压角度观测器包括：park坐标变换器，连接所述clark坐标变换器和所述定子相电压角度观测器的输出端，配置成将所述两相信号u_α、u_β和所述反馈角度进行park坐标变换，并具有q端输出u_q；PI控制器，连接所述q端输出u_q；输出限幅器，连接所述PI控制器，并输出所述旋变零位初始角θ₀；和加法器，连接所述输出限幅器、所述旋变角度解码器和输入，配置成使所述旋变角度和所述旋变零位初始角θ₀相加，得到所述反馈角度