【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机的转子初始位置检测装置
本专利技术涉及一种检测装置,具体涉及一种永磁同步电机的转子初始位置检测装置,属于永磁同步电机控制
技术介绍
永磁同步电机运行效率高、功率密度大、控制性能优异,被广泛应用于电动汽车、电梯、矿井提升机、风力发电等电力传动领域。获取永磁同步电机的转子位置是实现高性能调速的必要条件之一,在实际的永磁同步电机调速系统中,主要采取两大类方法来获取转子位置。一是通过在电机轴端安装转子位置传感器,如霍尔传感器、增量式光电编码器、绝对式光电编码器、旋转变压器等。二是采用无位置传感器技术,即采用转子位置观测器计算的方法估算转子位置。无论采用哪种转子位置检测方法,都首先要检测出转子的初始位置。对于采用霍尔传感器与增量式编码器测量转子位置的场合,在电机每次启动时都要进行转子初始位置检测。而对于采用绝对式光电编码器、旋转变压器测量转子位置的场合,在安装后必须测量出位置传感器零位与转子位置零位的偏差,因此也需要一次转子初始位置检测。对于无位置传感器技术,在电机起动时需要检测出转子初始位置以作为转子位置观测器的初始值。传统的初始位置检测方法可以分为通直法、转子微动法、高频电压注入法和脉冲电压注入法等。通直法通过向电机定子施加直流电压,将转子拉动至特定位置,此种方法需要转动电机,而且转动方向不确定,因此在大部分场合中应用受限。转子微动法通过短时注入不同位置的电压空间矢量,并根据位置传感器检测出转子运动方向,逐步逼近计算出转子初始位置,但是此种方法的控制精度依赖于机械轴的转动惯量,当机械在转动惯量增加时,初始位置检测精度明显下降。高频电压注入法 ...
【技术保护点】
一种永磁同步电机的转子初始位置检测装置,其特征在于,所述装置包括初始位置检测数字计算模块、驱动电路、三相逆变器模块、永磁同步电机与电流传感器以及采样电路,所述驱动电路接收初始位置检测数字计算模块的信号,产生IGBT的驱动信号,所述的三相逆变器模块根据驱动电路产生的驱动信号,控制各相上、下桥臂IGBT开通和关断,所述的永磁同步电机的三相定子与三相逆变器模块连接,所述电流传感器与采样电路采集永磁同步电机的a、b与c三相定子电流ia、ib与ic。
【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机的转子初始位置检测装置,其特征在于,所述装置包括初始位置检测数字计算模块、驱动电路、三相逆变器模块、永磁同步电机与电流传感器以及采样电路,所述驱动电路接收初始位置检测数字计算模块的信号,产生IGBT的驱动信号,所述的三相逆变器模块根据驱动电路产生的驱动信号,控制各相上、下桥臂IGBT开通和关断,所述的永磁同步电机的三相定子与三相逆变器模块连接,所述电流传感器与采样电路采集永磁同步电机的a、b与c三相定子电流ia、ib与ic。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的转子初始位置检测装置,其特征在于,所述初始位置检测数字计算模块包括数字计时器、角度更新、参考电压矢量生成、SVPWM、3/2变换、2s/2r变换以及位置计算模块,所述数字计时器从初始位置检测过程开始时刻开始计时,其输出为时间t;所述角度更新根据时间t以及位置计算模块的输出θ0计算注入的电压矢量角度θ,所述的参考电压矢量生成,根据θ、电压矢量幅值um以及时间t计算参考电压矢量的α轴电压参考值和β轴电压参考值所述的SVPWM根据和计算三相IGBT的导通占空比;所述的3/2变换将三相电流ia、ib与ic转化为两相静止坐标系下的α轴电流(iα)和β轴电压参考值(iβ),所述的2s/2r变换将iα与iβ转化为以角度θ作为旋转角度的两相旋转坐标系下的d轴电流和q轴电流所述位置计算根据时间t、和计算当前阶段的最优转子位置(θ0)。3.根据权利要求2所述的永磁同步电机的转子初始位置检测装置,其特征在于:所述的角度更新根据时间t以及位置计算模块的输出θ0计算注入的电压矢量角度θ,计算过程如下:当0≤t<T0时,θ为0度;当T0≤t<2T0时,θ为180度;当2T0≤t<3T0时,θ为30度;当3T0≤t<4T0时,θ为210度;当4T0≤t<5T0时,θ为60度;当5T0≤t<6T0时,θ为240度;当6T0≤t<7T0时,θ为90度;当7T0≤t<8T0时,θ为270度;当8T0≤t<9T0时,θ为120度;当9T0≤t<10T0时,θ为300度;当10T0≤t<11T0时,θ为150度;当11T0≤t<12T0时,θ为330度;当12T0≤t<13T0时,θ为θ0度;当13T0≤t<14T0时,θ为(θ0-15)度;当14T0≤t<15T0时,θ为(θ0+15)度;当15T0≤t<16T0时,θ为(θ0-7.5)度;当16T0≤t<17T0时,θ为(θ0+7.5)度;当17T0≤t<18T0时,θ为(θ0-3.75)度;当18T0≤t<19T0时,θ为(θ0+3.75)度;当19T0≤t<20T0时,θ为(θ0-1.875)度;当20T0≤t<21T0时,θ为(θ0+1.875)度;当21T0≤t<22T0时,θ为(θ0-0.9375)度;22T0≤t<...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭国俊,吴翔,李浩,杨波,刘光辉,马凯,
申请(专利权)人:徐州中矿大传动与自动化有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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