获取永磁同步电机的转子初始位置角的方法和装置制造方法及图纸

本申请提供一种获取永磁同步电机的转子初始位置角的方法和装置，该方法包括：获取在永磁同步电机的第一相和第二相之间施加第一电压激励后对应的第一电流响应值；根据第一电压激励对应的电压值和角频率，以及第一电流响应值得到转子的N级与永磁同步电机的第一相之间的第一夹角和第二夹角；若第一夹角和第二夹角不相同，获取在永磁同步电机的第一相和第三相之间施加第二电压激励后的第二电流响应值，获取在永磁同步电机的第二相和第三相之间施加第三电压激励后的第三电流响应值；根据第二电流响应值和第三电流响应值的大小，从第一夹角和第二夹角中确定永磁同步电机的转子初始位置角。本申请的方法过程方便、省时且成本低。

Method and Device for Obtaining Initial Position Angle of Permanent Magnet Synchronous Motor Rotor

【技术实现步骤摘要】
获取永磁同步电机的转子初始位置角的方法和装置
本申请涉及电机控制技术，尤其涉及一种获取永磁同步电机的转子初始位置角的方法和装置。
技术介绍
永磁同步电机因其高转矩惯性比，高能量密度和高效率等优点而得到了广泛的应用。目前，永磁同步电机大量应用于各种各样的传动系统，比如电动自行车、电动汽车，大功率的永磁同步电机传动系统也应用到了高铁传动系统。实现永磁同步电机的高性能控制需要精确地检测出转子的初始位置角。目前，大多数传动系统采用绝对式编码器、UVW编码器、旋转变压器等获取转子的初始位置角，成本较高。还有的通过对永磁同步电机注入高频电压信号，提取反馈电流的基频信号分量，对永磁同步电机的转子初始位置角进行估算，该方法算法复杂，用时较长。
技术实现思路
本申请提供一种获取永磁同步电机的转子初始位置角的方法和装置，以克服现有技术中获取永磁同步电机的转子初始位置角的方法成本高和用时长的技术问题。第一方面，本申请涉及一种获取永磁同步电机的转子初始位置角的方法，包括：获取在永磁同步电机的第一相和第二相之间施加第一电压激励后对应的第一电流响应值；根据所述第一电压激励对应的电压值和角频率，以及所述第一电流响应值得到转子的N级与所述永磁同步电机的第一相之间的第一夹角和第二夹角；若第一夹角和第二夹角不相同，获取在永磁同步电机的第一相和第三相之间施加第二电压激励后对应的第二电流响应值，获取在永磁同步电机的第二相和第三相之间施加第三电压激励后对应的第三电流响应值；根据第二电流响应值和第三电流响应值的大小，从所述第一夹角和第二夹角中确定所述永磁同步电机的转子初始位置角如上所述的方法，所述第一相为U相，根据所述第一电压激励对应的电压值和角频率，以及所述第一电流响应值得到转子的N级与所述永磁同步电机的第一相之间的第一夹角和第二夹角，包括：根据所述永磁同步电机的定子电感、所述第一电流响应值、所述第一电压激励对应的电压值和角频率、所述永磁同步电机的永磁磁链，得到所述第一夹角和所述第二夹角。如上所述的方法，根据所述永磁同步电机的定子电感、所述第一电流响应值、所述第一电压激励对应的电压值和角频率、所述永磁同步电机的永磁磁链，得到所述第一夹角和所述第二夹角，包括：获取所述永磁同步电机的定子电感与所述第一电流响应值的第一乘积；获取所述第一乘积与所述第一电压激励对应的电压值的差值；获取所述第一电压激励对应的角频率与所述永磁同步电机的永磁磁链的第二乘积；对所述差值与所述第二乘积的比值进行反正弦计算，得到所述第一夹角和所述第二夹角。如上所述的方法，所述第一夹角大于等于0度且小于等于180度，所述第二夹角大于等于180度且小于等于360度，所述根据第二电流响应值和第三电流响应值的大小，从所述第一夹角和所述第二夹角中确定所述永磁同步电机的初始位置角，包括：若第二电流响应值大于所述第三电流响应值，则确定所述永磁同步电机的转子初始位置角为所述第一夹角；若第二电流响应值小于第三电流响应值，则确定所述永磁同步电机的转子初始位置角为所述第二夹角。如上所述的方法，所述第一电压激励对应的电压值为所述永磁同步电机的额定电压的0.5倍；所述第一电压激励对应的角频率为所述永磁同步电机的额定频率。第二方面，本申请提供一种获取永磁同步电机的转子初始位置角的装置，包括：电流获取模块，用于在永磁同步电机的第一相和第二相之间施加第一电压激励，得到第一电流响应值；角度获取模块，用于根据所述第一电压激励对应的电压值和角频率，以及所述第一电流响应值得到转子的N级与所述永磁同步电机的第一相之间的第一夹角和第二夹角；若所述第一夹角和所述第二夹角不相同，所述电流获取模块，还用于在所述永磁同步电机的第一相和第三相之间施加第二电压激励，得到第二电流响应值，在永磁同步电机的第二相和第三相之间施加第三电压激励，得到第三电流响应值；角度确定模块，用于根据第二电流响应值和第三电流响应值的大小，从所述第一夹角和所述第二夹角中确定所述永磁同步电机的转子初始位置角。如上所述的装置，所述第一相为U相，所述角度获取模块，具体用于：根据所述永磁同步电机的定子电感、所述第一电流响应值、所述第一电压激励对应的电压值和角频率、所述永磁同步电机的永磁磁链，得到所述第一夹角和所述第二夹角。如上所述的装置，所述角度获取模块，具体用于：获取所述永磁同步电机的定子电感与所述第一电流响应值的第一乘积；获取所述第一乘积与所述第一电压激励对应的电压值的差值；获取所述第一电压激励对应的角频率与所述永磁同步电机的永磁磁链的第二乘积；对所述差值与所述第二乘积的比值进行反正弦计算，得到所述第一夹角和所述第二夹角。如上所述的装置，所述第一夹角大于等于0度且小于等于180度，所述第二夹角大于等于180度且小于等于360度，所述角度确定模块，具体用于：若第二电流响应值大于所述第三电流响应值，则确定所述永磁同步电机的转子初始位置角为所述第一夹角；若第二电流响应值小于第三电流响应值，则确定所述永磁同步电机的转子初始位置角为所述第二夹角。如上所述的装置，所述第一电压激励对应的电压值为所述永磁同步电机的额定电压的0.5倍；所述第一电压激励对应的角频率为所述永磁同步电机的额定频率。本实施例中通过在永磁同步电机的三相中的各两相之间施加电压激励，根据施加电压激励得到的电流响应值得到转子的初始位置角，获取过程方便、省时，且无需绝对式编码器、UVW编码器、旋转变压器等复杂的传感器，只需在三相电缆上各自设置一个电流传感器，成本低。附图说明为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请提供的获取永磁同步电机的转子初始位置角的方法的流程图；图2为本申请提供的获取永磁同步电机的转子初始位置角的装置示意图一；图3为本申请提供的获取永磁同步电机的转子初始位置角的装置的示意图二。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。图1为本申请提供的获取永磁同步电机的转子初始位置角的方法的流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：步骤S101、获取在永磁同步电机的第一相和第二相之间施加第一电压激励后对应的第一电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获取永磁同步电机的转子初始位置角的方法，其特征在于，包括：获取在永磁同步电机的第一相和第二相之间施加第一电压激励后对应的第一电流响应值；根据所述第一电压激励对应的电压值和角频率，以及所述第一电流响应值得到转子的N级与所述永磁同步电机的第一相之间的第一夹角和第二夹角；若第一夹角和第二夹角不相同，获取在永磁同步电机的第一相和第三相之间施加第二电压激励后对应的第二电流响应值，获取在永磁同步电机的第二相和第三相之间施加第三电压激励后对应的第三电流响应值；根据第二电流响应值和第三电流响应值的大小，从所述第一夹角和第二夹角中确定所述永磁同步电机的转子初始位置角。

【技术特征摘要】
1.一种获取永磁同步电机的转子初始位置角的方法，其特征在于，包括：获取在永磁同步电机的第一相和第二相之间施加第一电压激励后对应的第一电流响应值；根据所述第一电压激励对应的电压值和角频率，以及所述第一电流响应值得到转子的N级与所述永磁同步电机的第一相之间的第一夹角和第二夹角；若第一夹角和第二夹角不相同，获取在永磁同步电机的第一相和第三相之间施加第二电压激励后对应的第二电流响应值，获取在永磁同步电机的第二相和第三相之间施加第三电压激励后对应的第三电流响应值；根据第二电流响应值和第三电流响应值的大小，从所述第一夹角和第二夹角中确定所述永磁同步电机的转子初始位置角。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一相为U相，根据所述第一电压激励对应的电压值和角频率，以及所述第一电流响应值得到转子的N级与所述永磁同步电机的第一相之间的第一夹角和第二夹角，包括：根据所述永磁同步电机的定子电感、所述第一电流响应值、所述第一电压激励对应的电压值和角频率、所述永磁同步电机的永磁磁链，得到所述第一夹角和所述第二夹角。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述永磁同步电机的定子电感、所述第一电流响应值、所述第一电压激励对应的电压值和角频率、所述永磁同步电机的永磁磁链，得到所述第一夹角和所述第二夹角，包括：获取所述永磁同步电机的定子电感与所述第一电流响应值的第一乘积；获取所述第一乘积与所述第一电压激励对应的电压值的差值；获取所述第一电压激励对应的角频率与所述永磁同步电机的永磁磁链的第二乘积；对所述差值与所述第二乘积的比值进行反正弦计算，得到所述第一夹角和所述第二夹角。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一夹角大于等于0度且小于等于180度，所述第二夹角大于等于180度且小于等于360度，所述根据第二电流响应值和第三电流响应值的大小，从所述第一夹角和所述第二夹角中确定所述永磁同步电机的初始位置角，包括：若第二电流响应值大于所述第三电流响应值，则确定所述永磁同步电机的转子初始位置角为所述第一夹角；若第二电流响应值小于第三电流响应值，则确定所述永磁同步电机的转子初始位置角为所述第二夹角。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振锋，侯晓军，张彩霞，
申请(专利权)人：西安中车永电捷通电气有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61