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一种用于高速无刷直流电机的换相误差补偿方法技术

技术编号:22059960 阅读:39 留言:0更新日期:2019-09-07 17:33
本发明专利技术提出了一种用于高速无刷直流电机的换相误差补偿方法,根据电压传感器采集得到电机的相电压表达式,计算得到电机的线反电势差值表达式,即目标函数,并对电机的6个导通模式设定对应的目标函数。确定电机的预估计换相点前后的两个导通模式以及两个导通模式对应的目标函数,围绕预估计换相点选择相同的电角度范围对目标函数进行积分运算,则可以得到前后两个导通模式下对应的积分值S1和S2以及两者的差值ΔS。通过ΔS的表达式可以得到ΔS与预估计换相点所在角度与实际换相点所在角度的误差Δθ的关系,从而对换相误差角进行补偿。本发明专利技术仅需要得知相电压信息,减少无源器件的数量,降低系统的复杂程度。

A Commutation Error Compensation Method for High Speed Brushless DC Motor

【技术实现步骤摘要】
一种用于高速无刷直流电机的换相误差补偿方法
本专利技术涉及一种换相误差补偿方法。特别是涉及一种适合于高速无刷直流电机驱动控制的用于高速无刷直流电机的换相误差补偿方法。
技术介绍
随着功率电子器件性能的提高以及成本的降低,高性能永磁体材料的应用和计算机技术的发展等,高速无刷直流电机在高转速、高传动精度和对设备质量及空间要求较高的场合中广泛应用,比如离心式空气压缩机,真空泵,涡轮分子泵,飞轮储能系统,主轴电机和姿态控制等方向。为了使高速无刷直流电机平稳正常运行,需要实时获取转子的位置信息。高速无刷直流电机位置信息主要有两种获得方式:有位置传感器方法和无位置传感器方法。有位置传感器方法通常采用安装在转子轴上的传感器,如编码器、旋转变压器和霍尔传感器等来进行位置信息的检测,但是由于高速电机旋转速度快,传感器的检测精度将会降低,导致位置信息提取存在误差。而无位置传感器方法是通过电机运行时电压电流等信息经过控制器中算法计算得到位置信息,但是目前的无位置传感器控制方法都无法保证其得到的位置信息绝对准确。因此两种方法获得的位置信息均存在不同程度上的相位误差,从而导致由位置信息中提取的换相点的相位存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高速无刷直流电机的换相误差补偿方法,其特征在于,包括如下步骤:1)高速无刷直流电机系统在正常运行阶段利用电压传感器获得电机三相相电压,构建无刷直流电机的线反电势表达式,将高速无刷直流电机的一个电角度周期划分为6个扇区,每个扇区对应一个导通模式,在每一个导通模式下选择设定的线反电势作差得到该导通模式下的线反电势差值函数,将所述线反电势差值函数称为目标函数;2)对电机的每一个换相点进行预估计,确定每一个预估计换相点前后的两个导通模式,根据两个导通模式下三相的导通状态分别得到对应的目标函数,对预估计换相点前后两个导通模式围绕预估计换相点选择相等的电角度范围,分别对目标函数进行积分运算,得...

【技术特征摘要】
1.一种用于高速无刷直流电机的换相误差补偿方法,其特征在于,包括如下步骤:1)高速无刷直流电机系统在正常运行阶段利用电压传感器获得电机三相相电压,构建无刷直流电机的线反电势表达式,将高速无刷直流电机的一个电角度周期划分为6个扇区,每个扇区对应一个导通模式,在每一个导通模式下选择设定的线反电势作差得到该导通模式下的线反电势差值函数,将所述线反电势差值函数称为目标函数;2)对电机的每一个换相点进行预估计,确定每一个预估计换相点前后的两个导通模式,根据两个导通模式下三相的导通状态分别得到对应的目标函数,对预估计换相点前后两个导通模式围绕预估计换相点选择相等的电角度范围,分别对目标函数进行积分运算,得到两个目标函数的积分值差值ΔS,当预估计换相点所在角度与实际换相点所在角度的误差Δθ<0时,目标函数积分值差值ΔS随着预估计换相点所在角度与实际换相点所在角度的误差Δθ的增大而增大,这时ΔS<0;当预估计换相点所在角度与实际换相点所在角度的误差Δθ>0时,目标函数积分值差值ΔS随着预估计换相点所在角度与实际换相点所在角度的误差Δθ的增大而增大,这时ΔS>0;3)通过比较两个目标函数的积分值差值,得到了两个目标函数的积分值差值与预估计换相点和实际换相点之间超前或者滞后的相位关系,从而通过目标函数积分值差值ΔS确定预估计换相点所在角度与实际换相点所在角度的误差Δθ,并通过PI调节器对预估计换相点所在角度与实际换相点所在角度的误差Δθ进行补偿。2.根据权利要求1所述的一种用于高速无刷直流电机的换相误差补偿方法,其特征在于,步骤1)所述的得到该导通模式下的线反电势差值函数,首先是将无刷直流电机系统通过电压传感器得到三相相电压表达式,将三相相电压表达式两两相减,得到电机的线反电势表达式;然后对6个扇区所对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏长亮程昱曹彦飞李新旻史婷娜陈炜
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津,12

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