一种永磁同步电机旋变零点校正方法以及系统技术方案

一种永磁同步电机旋变零点校正方法以及系统，包括：S100、采样电机在自由旋转状态下的线电压的反电动势以及旋变信号，比较反电动势和旋变信号经过同一个位置时的时间差；S200、根据电机频率以及所述时间差计算旋变的零点偏移量；S300、基于所述零点偏移量对旋变反馈的位置信号进行补偿以校正旋变零点。实施本发明专利技术的永磁同步电机旋变零点校正方法以及系统，具有以下有益效果：本发明专利技术由于使用电机的线电压的反电动势进行零点捕获，且零点偏移量是与电机频率相关的，所以本发明专利技术不仅精度高而且可以适应不同种类不同型号的电机，且采样计算的过程简单，延迟小，计算得到的零点偏移量精度更高。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机旋变零点校正方法以及系统
本专利技术涉及电机领域，尤其涉及一种永磁同步电机旋变零点校正方法以及系统。
技术介绍
已有技术主要是采用电子软件旋变零点位置自学习方案进行旋变零点校正，其适用于转速较低(低于9000rpm)的电机控制器领域，并不适用于高速(特别是高于15000rpm)永磁同步电机领域。具体的，已有技术采用软件自学习方法是将永磁同步电机低频下保证电机空转，判断旋变零点的方向与零点位置。因为每台电机都有不同的参数差异，这样在软件自学习过程中因为电机参数的不一致，能够控制的精度范围为10℃以内，存在10℃不确定性必然影响扭矩控制的精度或者降低控制器的整体输出效率，从而影响整体性能提升。简而言之，已有技术定位旋变零点的精度不够，同时针对不同型号的电机精度不一致，即不能保证旋变零点一致性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述精度不够、针不具备一致性的缺陷，提供一种永磁同步电机旋变零点校正方法以及系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种永磁同步电机旋变零点校正方法，包括：S100、采样电机在自由旋转状态下的线电压的反电动势以及旋变信号，比较反电动势和旋变信号经过同一个位置时的时间差；S200、根据电机频率以及所述时间差计算旋变的零点偏移量；S300、基于所述零点偏移量对旋变反馈的位置信号进行补偿以校正旋变零点。在本专利技术所述的永磁同步电机旋变零点校正方法中，步骤S100中，所述同一个位置为代表电机的零点和/或180°的位置，所述的比较反电动势和旋变信号经过同一个位置时的时间差包括：确定反电动势的过零点和/或过180°的位置，并获取该位置对应的第一采样时刻；获取旋变信号的零点和/或180°所对应的第二采样时刻；计算第一采样时刻和第二采样时刻的时间差。在本专利技术所述的永磁同步电机旋变零点校正方法中，步骤S100中，采样电机的线电压的反电动势后进行如下预处理：将采用得到的反电动势通过分压、滤波与稳压电路变成5V的正弦波信号，将该正弦波信号通过高精度比较器后输出方波信号，再将该方波信号通过光耦隔离同相输出至MCU的IO口，MCU检测到方波信号的上升沿和/下降沿，并将上升沿作为反电动势的过零点的位置，下降沿作为反电动势的过180°的位置。在本专利技术所述的永磁同步电机旋变零点校正方法中，步骤S100中，同时采样两路线电压的反电动势，针对每一路线电压，分别比较得到对应的所述时间差；步骤S200中，根据电机频率以及第一路线电压所对应的时间差计算旋变的第一零点偏移量，根据电机频率以及第二路线电压所对应的时间差计算旋变的第二零点偏移量，并基于所述第一零点偏移量和第二零点偏移量通过数学处理得到最终的零点偏移量。在本专利技术所述的永磁同步电机旋变零点校正方法中，步骤S200中，所述的根据电机频率以及所述时间差计算旋变的零点偏移量包括：基于公式θOFFSET＝Δt*n*360°计算得到零点偏移量，式中，θOFFSET代表零点偏移量，Δt代表时间差，n代表电机频率。本专利技术还公开了一种永磁同步电机旋变零点校正系统，包括：反电动势采样模块，用于在电机自由旋转时采样电机的线电压的反电动势；时间差获取模块，用于在电机自由旋转时采样旋变信号，比较反电动势和旋变信号经过同一个位置时的时间差；零点偏移量计算模块，用于根据电机频率以及所述时间差计算旋变的零点偏移量；零点校正模块，用于基于所述零点偏移量对旋变反馈的位置信号进行补偿以校正旋变零点。在本专利技术所述的永磁同步电机旋变零点校正系统中，所述同一个位置为代表电机的零点和/或180°的位置，所述时间差获取模块包括：第一采样时刻确定单元，用于确定反电动势的过零点和/或过180°的位置，并获取该位置对应的第一采样时刻；第二采样时刻确定单元，用于获取旋变信号的零点和/或180°所对应的第二采样时刻；时间差计算单元，用于计算第一采样时刻和第二采样时刻的时间差。在本专利技术所述的永磁同步电机旋变零点校正系统中，所述反电动势采样模块包括用于采样电机的线电压的反电动势的采样电路和用户采样得到的线电压的反电动势进行预处理的预处理电路，其中，所述预处理电路包括：正弦波信号预处理单元，用于将采用得到的反电动势通过分压、滤波与稳压电路变成5V的正弦波信号；方波信号产生单元，用于将该正弦波信号通过高精度比较器后输出方波信号；隔离输出单元，用于将该方波信号通过光耦隔离同相输出至MCU的IO口；其中，MCU检测到方波信号的上升沿和/下降沿，并将上升沿作为反电动势的过零点的位置，下降沿作为反电动势的过180°的位置。在本专利技术所述的永磁同步电机旋变零点校正系统中，所述反电动势采样模块的数量为两个，两个反电动势采样模块同时采样两路线电压的反电动势；所述时间差获取模块的数量为两个，两个时间差获取模块分别针对一路线电压比较得到对应的所述时间差；其中，所述零点偏移量计算模块包括：第一零点偏移量计算单元，用于根据电机频率以及第一路线电压所对应的时间差计算旋变的第一零点偏移量；第二零点偏移量计算单元，用于根据电机频率以及第二路线电压所对应的时间差计算旋变的第二零点偏移量；零点偏移量确定单元，用于基于所述第一零点偏移量和第二零点偏移量通过数学处理得到最终的零点偏移量。在本专利技术所述的永磁同步电机旋变零点校正系统中，所述的根据电机频率以及所述时间差计算旋变的零点偏移量包括：基于公式θOFFSET＝Δt*n*360°计算得到零点偏移量，式中，θOFFSET代表零点偏移量，Δt代表时间差，n代表电机频率。实施本专利技术的永磁同步电机旋变零点校正方法以及系统，具有以下有益效果：本专利技术由于使用电机的线电压的反电动势进行零点捕获，且零点偏移量是与电机频率相关的，所以本专利技术不仅精度高而且可以适应不同种类不同型号的电机，且采样计算的过程简单，延迟小，计算得到的零点偏移量精度更高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：图1是本专利技术永磁同步电机旋变零点校正方法的流程图；图2是本专利技术永磁同步电机旋变零点校正系统的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的典型实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，本专利技术中出现的词语“相连”或“连接”，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。词语“相等”、“相同”“同时”或者其他类似的用语，不限于数学术语中的绝对相等或相同，在实施本专利所述权利时，可以是工程意义上的相近或者在可接受的误差范围内，例如5V的正弦波，并不限于完全为5V，而是本领域技术人员可以理解的5V左右的数值，可以有一定的偏差。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。比如本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机旋变零点校正方法，其特征在于，包括：S100、采样电机在自由旋转状态下的线电压的反电动势以及旋变信号，比较反电动势和旋变信号经过同一个位置时的时间差；S200、根据电机频率以及所述时间差计算旋变的零点偏移量；S300、基于所述零点偏移量对旋变反馈的位置信号进行补偿以校正旋变零点。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机旋变零点校正方法，其特征在于，包括：S100、采样电机在自由旋转状态下的线电压的反电动势以及旋变信号，比较反电动势和旋变信号经过同一个位置时的时间差；S200、根据电机频率以及所述时间差计算旋变的零点偏移量；S300、基于所述零点偏移量对旋变反馈的位置信号进行补偿以校正旋变零点。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机旋变零点校正方法，其特征在于，步骤S100中，所述同一个位置为代表电机的零点和/或180°的位置，所述的比较反电动势和旋变信号经过同一个位置时的时间差包括：确定反电动势的过零点和/或过180°的位置，并获取该位置对应的第一采样时刻；获取旋变信号的零点和/或180°所对应的第二采样时刻；计算第一采样时刻和第二采样时刻的时间差。3.根据权利要求2所述的永磁同步电机旋变零点校正方法，其特征在于，步骤S100中，采样电机的线电压的反电动势后进行如下预处理：将采用得到的反电动势通过分压、滤波与稳压电路变成5V的正弦波信号，将该正弦波信号通过高精度比较器后输出方波信号，再将该方波信号通过光耦隔离同相输出至MCU的IO口，MCU检测到方波信号的上升沿和/下降沿，并将上升沿作为反电动势的过零点的位置，下降沿作为反电动势的过180°的位置。4.根据权利要求1所述的永磁同步电机旋变零点校正方法，其特征在于，步骤S100中，同时采样两路线电压的反电动势，针对每一路线电压，分别比较得到对应的所述时间差；步骤S200中，根据电机频率以及第一路线电压所对应的时间差计算旋变的第一零点偏移量，根据电机频率以及第二路线电压所对应的时间差计算旋变的第二零点偏移量，并基于所述第一零点偏移量和第二零点偏移量通过数学处理得到最终的零点偏移量。5.根据权利要求1所述的永磁同步电机旋变零点校正方法，其特征在于，步骤S200中，所述的根据电机频率以及所述时间差计算旋变的零点偏移量包括：基于公式θOFFSET＝Δt*n*360°计算得到零点偏移量，式中，θOFFSET代表零点偏移量，Δt代表时间差，n代表电机频率。6.一种永磁同步电机旋变零点校正系统，其特征在于，包括：反电动势采样模块，用于在电机自由旋转时采样电机的线电压的反电动势；时间差获取模块，用于在电机自由旋转时采样旋变信号，比较反电动势和旋变信号经过同一个位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建军，
申请(专利权)人：苏州汇川联合动力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32