永磁同步电机定子磁链观测方法、磁链观测器及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机定子磁链观测方法、磁链观测器及存储介质。本发明专利技术通过获取永磁同步电机的转子所处的当前直轴角度，确定与所述当前直轴角度最接近的标准电压矢量，将确定的标准电压矢量对应的电压矢量方向作为坐标变换角度，基于所述坐标变换角度进行电阻辨识，获得永磁同步电机的定子电阻，获取电机变频器上开关器件的当前电流值及当前温度值，根据所述当前电流值及当前温度值采用映射曲线集确定对应的当前延时时间差，根据所述当前延时时间差对指令电压进行校正，根据所述定子电阻及校正后的指令电压计算所述永磁同步电机的定子磁链，使得采用的定子电阻及指令电压更准确，从而使定子磁链更准确。

Stator flux observation method, flux observer and storage medium of permanent magnet synchronous motor

The invention discloses a stator flux observation method, a flux observer and a storage medium for a permanent magnet synchronous motor. The present invention by obtaining the rotor of permanent magnet synchronous motor at the straight shaft angle, standard voltage vector is determined with the current straight axis angle closest to the voltage vector corresponding to the standard voltage vector is determined as the coordinate transformation angle, transform the coordinate angle of resistance identification based on permanent stator resistance magnet synchronous motor, motor inverter switching device gets the current value and the current temperature, according to the current value of the current and the current temperature value of the current delay time by mapping curve set to determine the corresponding difference, according to the current delay time difference of command voltage is corrected according to the stator flux and stator resistance correction after the instruction voltage calculation of permanent magnet synchronous motor, the stator resistance and the command voltage is more accurate, so that the stator flux more accurately.

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机定子磁链观测方法、磁链观测器及存储介质
本专利技术涉及磁链观测
，尤其涉及一种永磁同步电机定子磁链观测方法、磁链观测器及存储介质。
技术介绍
永磁同步电机具有效率高、功率密度大、转矩脉动小、调速范围宽等优点，目前在家电、电动汽车、高铁、航空航天等领域得到了广泛的应用。常见的永磁同步电机变频调速系统通常根据速度给定信号与速度反馈信号做速度闭环控制，因此需要速度传感器获取速度信息。然而，安装速度传感器不仅增加了成本，在某些恶劣的工况中速度传感器易发生故障而失效，导致电机调速系统的可靠性降低。基于上述原因，近年来，无速度传感器控制方法成为学术界研究的热点，该方法不需要安装速度传感器，仅根据电机数学模型即可估算出速度信息。具体来说，首先根据定子磁链计算出转子磁链的角度，然后进一步计算出转子的位置信息与速度信息。因此，定子磁链观测的准确度直接决定了电机转子位置与速度信息的准确度，最终影响电机控制的精度。常规的永磁同步电机定子磁链观测方法有两类：一类是根据实测电流与转子位置角度，基于两相同步旋转坐标系(简称d-q坐标系)下的数学模型计算定子磁链，称电流模型；另一类是根据实测的电压、电流，基于两相静止坐标系(简称α-β坐标系)下的数学模型计算定子磁链，称电压模型。由于电流模型需要的转子位置角度信息通常不知道，所以电流模型无法单独使用，工程上，通常采样电压模型估算定子磁链。电压模型有三个输入量，分别是相电压、相电流、定子电阻，只有三个输入量都准确，输出的定子磁链才准确。在实际应用中，电机的相电流通常可以很容易的检测到，而相电压与定子电阻通常难以检测。由于增加相电压检测电路会增加成本并降低可靠性，工程上通常不检测相电压，而使用相电压的指令值近似等效。定子电阻在电机运行过程中随温度变化而变化，通常需要实时的在线辨识或周期性的离线辨识，由于在线辨识方法通常比较复杂，工程上通常采用离线辨识方法。然而，在实际应用中，逆变器的输出电压会受到开关非线性因素影响而存在一定的偏差。由于现有技术没有考虑开关非线性因素影响，相电压的指令值与实际值存在偏差，电阻辨识结果也存在偏差。因此，现有技术计算出来的定子磁链并不精确。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种永磁同步电机定子电阻辨识方法、电机驱动器及存储介质，旨在解决现有技术中辨识的电阻误差大的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种永磁同步电机定子磁链观测方法，所述方法包括以下步骤：获取永磁同步电机的转子所处的当前直轴角度；确定与所述当前直轴角度最接近的标准电压矢量，将确定的标准电压矢量对应的电压矢量方向作为坐标变换角度；基于所述坐标变换角度进行电阻辨识，获得永磁同步电机的定子电阻；获取电机变频器上开关器件的当前电流值及当前温度值，根据所述当前电流值及当前温度值采用映射曲线集确定对应的当前延时时间差，所述映射曲线集包括不同温度值下的映射曲线，所述映射曲线为反映延时时间差与电流值对应关系的曲线；根据所述当前延时时间差对指令电压进行校正；根据所述定子电阻及校正后的指令电压计算所述永磁同步电机的定子磁链。优选地，所述根据所述当前延时时间差对指令电压进行校正，具体包括：根据所述当前延时时间差计算端电压误差；将所述端电压误差进行坐标变换，获得α-β坐标系下的电压补偿值；根据所述α-β坐标系下的电压补偿值对指令电压进行校正。优选地，根据所述定子电阻及校正后的指令电压通过下式计算所述永磁同步电机的定子磁链，其中，ψα_est和ψβ_est为所述永磁同步电机的定子磁链，Vα和Vβ为校正后的指令电压值，Rs为定子电阻，iα为α轴的电流值，iβ为β轴的电流值。优选地，所述获取电机变频器上开关器件的当前电流值及当前温度值，根据所述当前电流值及当前温度值采用映射曲线集确定对应的当前延时时间差，具体包括：获取电机变频器上开关器件的当前电流值及当前温度值，查找映射曲线集中各映射曲线的线性区，根据所述当前电流值及当前温度值采用所述线性区确定对应的当前延时时间差。优选地，所述根据所述当前电流值及当前温度值采用所述线性区确定对应的当前延时时间差，具体包括：从所述映射曲线集中选取两条映射曲线，查找所述映射曲线集中各映射曲线的线性区，从选取的映射曲线的线性区中分别选取两个参考点，获取各参考点的参考电流值、参考温度值及参考延时时间差，根据所述当前电流值、当前温度值、各参考点的参考电流值、参考温度值及参考延时时间差确定所述当前延时时间差。优选地，所述查找所述映射曲线集中各映射曲线的线性区，具体包括：分别获取所述映射曲线集中各映射曲线上每点的切线斜率，根据所述切线斜率确定各映射曲线的线性区。优选地，所述根据所述切线斜率确定各映射曲线的线性区，具体包括：对所述映射曲线集中的映射曲线进行遍历，将遍历到的当前映射曲线中切线斜率等于预设斜率的点作为分割点；将所述当前映射曲线按照所述分割点进行分割，获得至少两个分割区；判断各分割区是否存在切线斜率大于预设斜率的点，将未存在切线斜率大于预设斜率的点的分割区作为所述当前映射曲线的线性区。优选地，所述基于所述坐标变换角度进行电阻辨识，获得永磁同步电机的定子电阻，具体包括：将所述坐标变换角度作为给定电角度，将预设电流值作为注入永磁同步电机的直轴电流值，检测与所述直轴电流值对应的直轴电压值；根据所述直轴电流值及对应的直轴电压值计算所述永磁同步电机的定子电阻。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种电机驱动器，所述电机驱动器包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的死区补偿程序，所述死区补偿程序配置为实现所述的死区补偿方法的步骤。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有死区补偿程序，所述死区补偿程序被处理器执行时实现所述的死区补偿方法的步骤。本专利技术通过获取永磁同步电机的转子所处的当前直轴角度，确定与所述当前直轴角度最接近的标准电压矢量，将确定的标准电压矢量对应的电压矢量方向作为坐标变换角度，基于所述坐标变换角度进行电阻辨识，获得永磁同步电机的定子电阻，获取电机变频器上开关器件的当前电流值及当前温度值，根据所述当前电流值及当前温度值采用映射曲线集确定对应的当前延时时间差，根据所述当前延时时间差对指令电压进行校正，根据所述定子电阻及校正后的指令电压计算所述永磁同步电机的定子磁链，使得采用的定子电阻及指令电压更准确，从而使定子磁链更准确。附图说明图1是本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的磁链观测器结构示意图；图2为本专利技术永磁同步电机定子磁链观测方法第一实施例的流程示意图；图3为本专利技术实施例中电压矢量示意图；图4为本专利技术实施例中电阻辨识时的电流及电压的波形图；图5为本专利技术永磁同步电机定子磁链观测方法第二实施例的流程示意图；图6为本专利技术永磁同步电机定子磁链观测方法第三实施例的流程示意图；图7为本专利技术实施例中延时时间差随电流、温度变化的规律示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1，图1为本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机定子磁链观测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取永磁同步电机的转子所处的当前直轴角度；确定与所述当前直轴角度最接近的标准电压矢量，将确定的标准电压矢量对应的电压矢量方向作为坐标变换角度；基于所述坐标变换角度进行电阻辨识，获得永磁同步电机的定子电阻；获取电机变频器上开关器件的当前电流值及当前温度值，根据所述当前电流值及当前温度值采用映射曲线集确定对应的当前延时时间差，所述映射曲线集包括不同温度值下的映射曲线，所述映射曲线为反映延时时间差与电流值对应关系的曲线；根据所述当前延时时间差对指令电压进行校正；根据所述定子电阻及校正后的指令电压计算所述永磁同步电机的定子磁链。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机定子磁链观测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取永磁同步电机的转子所处的当前直轴角度；确定与所述当前直轴角度最接近的标准电压矢量，将确定的标准电压矢量对应的电压矢量方向作为坐标变换角度；基于所述坐标变换角度进行电阻辨识，获得永磁同步电机的定子电阻；获取电机变频器上开关器件的当前电流值及当前温度值，根据所述当前电流值及当前温度值采用映射曲线集确定对应的当前延时时间差，所述映射曲线集包括不同温度值下的映射曲线，所述映射曲线为反映延时时间差与电流值对应关系的曲线；根据所述当前延时时间差对指令电压进行校正；根据所述定子电阻及校正后的指令电压计算所述永磁同步电机的定子磁链。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前延时时间差对指令电压进行校正，具体包括：根据所述当前延时时间差计算端电压误差；将所述端电压误差进行坐标变换，获得α-β坐标系下的电压补偿值；根据所述α-β坐标系下的电压补偿值对指令电压进行校正。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述定子电阻及校正后的指令电压通过下式计算所述永磁同步电机的定子磁链，其中，ψα_est和ψβ_est为所述永磁同步电机的定子磁链，Vα和Vβ为校正后的指令电压值，Rs为定子电阻，iα为α轴的电流值，iβ为β轴的电流值。4.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取电机变频器上开关器件的当前电流值及当前温度值，根据所述当前电流值及当前温度值采用映射曲线集确定对应的当前延时时间差，具体包括：获取电机变频器上开关器件的当前电流值及当前温度值，查找映射曲线集中各映射曲线的线性区，根据所述当前电流值及当前温度值采用所述线性区确定对应的当...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦向南，付俊永，黄亮，徐磊，
申请(专利权)人：广东威灵电机制造有限公司，美的威灵电机技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44