一种隐极式永磁同步电机的无传感器矢量控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种隐极式永磁同步电机的无传感器矢量控制装置；包括基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块等；永磁同步电机与CLARK变换模块连接；CLARK变换模块分别与基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块和IPARK变换模块连接；IPARK变换模块分别与第二减法器、第三减法器、第三减法器连接；第一减法器、第二减法器与速度环积分分离PI模块连接；电流环积分分离PI模块与基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块连接；基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块分别与锁相环转速估算模块和PARK变换模块连接，PARK变换模块与基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块和空间矢量调制模块连接；空间矢量调制模块与整流/三相逆变器连接，整流/三相逆变器与永磁同步电机连接。

【技术实现步骤摘要】
一种隐极式永磁同步电机的无传感器矢量控制装置及方法
本专利技术涉及一种电机运动控制技术，尤其涉及一种隐极式永磁同步电机的无传感器矢量控制装置及方法。
技术介绍
鉴于无(位置)传感器控制技术的永磁同步电机矢量控制调速系统结构简单、易维护、体积小且不存在机械传感器给系统带来的局限性缺陷(如受工作环境限制、可靠性降低等)，所以适用于一些特殊场合，如纺织机械领域变频驱动，家-商用方面的空调、冰箱、洗衣机、电动旅游车、电动高尔夫车、电动巡逻车，工业方面的泵、风扇、矿机提升，机车方面的大功率牵引，军用方面的电动汽车空调，等等。目前，按照电机运行的适用范围，无传感器控制主要分2种技术：1)利用电动机的空间凸极效应，如专利文献1(专利号为200380109649.7)、文献2(专利号为200880017539.0)、文献3(专利号为200780025506.6)所示。该方法可应用于较宽速度范围，且低速时也可得到较好的估算结果，但具有高频噪声的问题，只适于内埋式电机；2)状态观测器法，如专利文献4(专利号为01133145.3)、文献5(专利号为201010508205.2)和文献6(专利号为2010本文档来自技高网...

【技术保护点】
隐极式永磁同步电机的无传感器矢量控制装置；包括与永磁同步电机(13)相连接的矢量控制装置，所述矢量控制装置包括第一减法器(1)、速度环积分分离PI模块(2)、第二减法器(3)、第三减法器(4)、电流环积分分离PI模块(5)、锁相环转速估算模块(6)、基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块(7)、PARK变换模块(8)、IPARK变换模块(9)、空间矢量调制模块(10)、CLARK变换模块(11)和整流/三相逆变器(12)；其特征是：所述永磁同步电机(13)输出定子两相电流ia、ib到CLARK变换模块(11)；所述CLARK变换模块(11)将静止两相坐标系下的电流分量iα、iβ分别输...

【技术特征摘要】
1.隐极式永磁同步电机的无传感器矢量控制装置的实现方法，其特征是：包括如下的步骤：永磁同步电机(13)通过自带的传感器获取定子两相电流ia、ib，并输入到CLARK变换模块(11)；经过CLARK变换模块(11)的计算获得静止两相坐标系下的电流分量iα、iβ，并将静止两相坐标系下的电流分量iα、iβ分别输入到基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块(7)和IPARK变换模块(9)；经过IPARK变换模块(9)的计算获得交轴电流iq和直轴电流id，将交轴电流iq输入到第二减法器(3)，将直轴电流id输入到第三减法器(4)；上位系统分别输出给定速度ωref到第一减法器(1)和基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块(7)；第一减法器(1)通过给定速度ωref和锁相环转速估算模块(6)输出的实际速度计算后，获取误差值Ⅰ，并将误差值Ⅰ输入到速度环积分分离PI模块(2)，由速度环积分分离PI模块(2)计算后获取给定交轴电流iqref，并输出到第二减法器(3)，第二减法器(3)根据给定交轴电流iqref和交轴电流iq得出误差值Ⅱ，并输入到电流环积分分离PI模块(5)；上位系统输出给定直轴电流idref到第三减法器(4)，第三减法器(4)根据给定直轴电流idref和直轴电流id计算后得出误差值Ⅲ，并输入到电流环积分分离PI模块(5)；电流环积分分离PI模块(5)通过误差值Ⅱ和误差值Ⅲ的计算，获得直轴电压交轴电压并输入到基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块(7)；基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块(7)通过直轴电压交轴电压电压分量uα、uβ、电流分量iα、iβ计算后，得出实际位置实际直轴电压ud和实际交轴电压uq，并把实际位置实际直轴电压ud和实际交轴电压uq输入到PARK变换模块(8)，实际位置输入到锁相环转速估算模块(6)；锁相环转速估算模块(6)根据实际位置计算得出实际速度并输入到第一减法器(1)；PARK变换模块(8)根据实际位置实际直轴电压ud和实际交轴电压uq计算后得出电压分量uα、uβ，PARK变换模块(8)将电压分量uα、uβ反馈到基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块(7)，并输入到空间矢量调制模块(10)；空间矢量调制模块(10)通过静止两相坐标系下的电压分量uα、uβ运算输出六路PWM信号，并输入到整流/三相逆变器(12)，由整流/三相逆变器(12)进行整流后作为控制信号输出到永磁同步电机(13)；所述基于位置自调整电压矢量闭环切换的无传感器闭环控制模块(7)包括如下的运行步骤：①设置交轴电压开环给定模块(27)和直轴电压开环给定模块(28)的开环给定值；②电压矢量切换模块(29)通过电流环积分分离PI模块(5)输出的直轴电压交轴电压以及交轴电压开环给定模块(27)和直轴电压开环给定模块(28)的开环给定值运算出实际直轴电压ud和实际交轴电压uq；③初始位置判断模块(30)通过静止两相坐标系下的电流分量iα、iβ得到永磁同步电机(13)转子的初始位置，位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁文其，刘虎，袁嫣红，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33