永磁同步电机转子初始位置角检测方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种永磁同步电机转子初始位置角检测方法、装置及存储介质，其中，该方法包括：首先向待检测的永磁同步电机的定子绕组注入高频电压信号，获取三相定子绕组电流，根据三相定子绕组电流获取预期两相同步旋转坐标系下的d轴目标电流和q轴目标电流，进一步，根据d轴目标电流和q轴目标电流获取转子的初始位置角，其中，初始位置角为根据永磁同步电机的磁极极性进行补偿后的初始位置角。该方法通过考虑永磁同步电机的磁极的影响，根据磁极的极性对转子的初始位置角进行补偿，得到的转子初始位置角准确度更高，提高了初始位置角检测的可靠性。另外，该方法在转子静止的工况也能够得到准确度较高的检测结果，适用范围较广。

Detection method, device and storage medium of rotor initial position angle of permanent magnet synchronous motor

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机转子初始位置角检测方法、装置及存储介质
本专利技术涉及永磁同步电机
，尤其涉及一种永磁同步电机转子初始位置角检测方法、装置及存储介质。
技术介绍
永磁同步电机具有功率密度高、效率高、节能等优点，且随着永磁同步电机控制方法以及永磁材料等技术越来越成熟，永磁同步电机在轨道交通领域被广泛应用。在永磁同步电机的矢量控制中，转子的初始位置角是否准确对于矢量控制性能影响极大。例如，若转子的初始位置角不准确会导致永磁同步电机无法正常启动和带载能力下降。现有技术中，通常采用电压脉冲注入法检测转子的初始位置角。具体地，通过比较具有相同幅值、不同角度的电压脉冲信号的响应电流的幅值来确定转子的初始位置角。但是，采用上述方法检测转子的初始位置角时，若所选取的电压脉冲信号的幅值过大或持续时间过长，会导致永磁同步电机过流和/或永磁同步电机抖动；若电压脉冲信号的幅值过小或持续时间过短，会导致转子的初始位置角检测结果准确度较低，因此，上述方法可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术提供一种永磁同步电机转子初始位置角检测方法、装置及存储介质，以提高永磁同步电机转子初始位置角检测的可靠性。第一方面，本专利技术提供一种永磁同步电机转子初始位置角检测方法，包括：向待检测永磁同步电机的定子绕组注入高频电压信号，获取三相定子绕组电流；根据所述三相定子绕组电流获取预期两相同步旋转坐标系下的d轴目标电流和q轴目标电流；根据所述d轴目标电流和所述q轴目标电流获取转子的初始位置角，其中，所述初始位置角为根据所述永磁同步电机的磁极极性进行补偿后的初始位置角。进一步地，所述根据所述d轴目标电流和所述q轴目标电流获取转子的初始位置角，包括：根据所述q轴目标电流获取转子的第一初始位置角；根据所述d轴目标电流获取转子的磁极补偿角；根据所述第一初始位置角以及所述磁极补偿角，获取所述转子的初始位置角。进一步地，所述根据所述q轴目标电流获取转子的第一初始位置角，包括：对所述q轴目标电流进行低通滤波处理，获取误差输入信号；根据所述误差输入信号，获取所述第一初始位置角。进一步地，所述对所述q轴目标电流进行低通滤波处理，获取误差输入信号，包括：采用调制信号对所述q轴目标电流进行调制，获取调制后的q轴目标电流；对所述调制后的q轴目标电流进行低通滤波处理，获取所述误差输入信号。进一步地，所述根据所述误差输入信号，获取所述第一初始位置角，包括：根据所述输入误差信号获取所述误差输入信号的比例偏差和积分偏差；根据所述比例偏差和所述积分偏差的线性组合，获取所述第一初始位置角。进一步地，所述根据所述d轴目标电流获取转子的磁极补偿角，包括：向所述永磁同步电机注入多个电压幅值相等、角度不同的电压脉冲信号，获取每个所述电压脉冲信号的响应电流；根据多个所述响应电流，确定所述转子的磁极补偿角。进一步地，所述根据多个所述响应电流，确定所述转子的磁极补偿角，包括：当注入的所述电压脉冲信号的角度与所述第一初始位置角之差满足预设误差范围，所述电压脉冲信号的响应电流的幅值大于第一值，则确定所述转子的磁极补偿角为0，所述第一值为多个所述响应电流的幅值的最大值；当注入的所述电压脉冲信号的角度与所述第一初始位置角之差满足预设误差范围，所述电压脉冲信号的响应电流的幅值小于第二值，则确定所述转子的磁极补偿角为π，所述第二值为多个所述响应电流的幅值的最小值。第二方面，本专利技术提供一种永磁同步电机转子初始位置角检测装置，包括：第一获取模块，用于在向待检测永磁同步电机的定子绕组注入高频电压信号后，获取三相定子绕组电流；转换模块，用于根据所述三相定子绕组电流获取预期两相同步旋转坐标系下的d轴目标电流和q轴目标电流；第二获取模块，用于根据所述d轴目标电流和所述q轴目标电流获取转子的初始位置角，其中，所述初始位置角为根据所述永磁同步电机的磁极极性进行补偿后的初始位置角。第三方面，本专利技术还提供一种永磁同步电机转子初始位置角检测装置，包括：存储器和处理器；所述存储器存储程序指令；所述处理器执行所述程序指令，以执行如第一方面所述的方法。第四方面，本专利技术还提供一种存储介质，包括：程序；所述程序在被处理器执行时用于执行第一方面所述的方法。本专利技术提供一种永磁同步电机转子初始位置角检测方法、装置及存储介质，其中，该方法包括：首先向待检测的永磁同步电机的定子绕组注入高频电压信号，获取三相定子绕组电流，之后根据三相定子绕组电流获取预期两相同步旋转坐标系下的d轴目标电流和q轴目标电流，进一步，根据d轴目标电流和q轴目标电流获取转子的初始位置角，其中，初始位置角为根据永磁同步电机的磁极极性进行补偿后的初始位置角。本专利技术所提供的方法通过考虑永磁同步电机的磁极的影响，根据磁极的极性对转子的初始位置角进行补偿，得到的转子初始位置角准确度更高，提高了初始位置角检测的可靠性。另外，本专利技术所提供的方法在转子静止的工况，也能够得到准确度较高的检测结果，适用范围较广。另外，本专利技术所提供的方法无需考虑永磁同步电机的参数，更易于实现。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例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做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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1A为本专利技术提供的永磁同步电机转子初始位置角检测方法实施例一的流程示意图；图1B为本专利技术提供的两相同步旋转坐标系、两相静止坐标系以及预期两相同步旋转坐标系关系示意图；图2为本专利技术提供的永磁同步电机转子初始位置角检测方法实施例二的流程示意图；图3A为本专利技术提供的永磁同步电机转子初始位置角检测方法实施例三的流程示意图；图3B为永磁同步电机运行过程中多个通道的信号变化示意图；图3C为响应电流变化规律示意图；图4为本专利技术提供的永磁同步电机转子初始位置角检测装置实施例一的结构示意图；图5为本专利技术提供的永磁同步电机转子初始位置角检测装置实施例二的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为实现对永磁同步电机的速度和位置的高精度、高动态性能的矢量控制，需要准确度较高的转子的位置信息。转子的位置信息通常采用位置传感器直接检测和无位置传感器算法估算两种方法，但是，无论采用哪种算法都需要预先判断转子的初始位置角。因此，转子的初始位置角对于永磁同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁同步电机转子初始位置角检测方法，其特征在于，包括：/n向待检测永磁同步电机的定子绕组注入高频电压信号，获取三相定子绕组电流；/n根据所述三相定子绕组电流获取预期两相同步旋转坐标系下的d轴目标电流和q轴目标电流；/n根据所述d轴目标电流和所述q轴目标电流获取转子的初始位置角，其中，所述初始位置角为根据所述永磁同步电机的磁极极性进行补偿后的初始位置角。/n

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机转子初始位置角检测方法，其特征在于，包括：
向待检测永磁同步电机的定子绕组注入高频电压信号，获取三相定子绕组电流；
根据所述三相定子绕组电流获取预期两相同步旋转坐标系下的d轴目标电流和q轴目标电流；
根据所述d轴目标电流和所述q轴目标电流获取转子的初始位置角，其中，所述初始位置角为根据所述永磁同步电机的磁极极性进行补偿后的初始位置角。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述d轴目标电流和所述q轴目标电流获取转子的初始位置角，包括：
根据所述q轴目标电流获取转子的第一初始位置角；
根据所述d轴目标电流获取转子的磁极补偿角；
根据所述第一初始位置角以及所述磁极补偿角，获取所述转子的初始位置角。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述q轴目标电流获取转子的第一初始位置角，包括：
对所述q轴目标电流进行低通滤波处理，获取误差输入信号；
根据所述误差输入信号，获取所述第一初始位置角。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述q轴目标电流进行低通滤波处理，获取误差输入信号，包括：
采用调制信号对所述q轴目标电流进行调制，获取调制后的q轴目标电流；
对所述调制后的q轴目标电流进行低通滤波处理，获取所述误差输入信号。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述误差输入信号，获取所述第一初始位置角，包括：
根据所述输入误差信号获取所述误差输入信号的比例偏差和积分偏差；
根据所述比例偏差和所述积分偏差的线性组合，获取所述第一初始位置角。


6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张吉斌，路瑶，牛建博，葸代其，柴璐军，杨高兴，邹会杰，张宇龙，张巧娟，苏鹏程，王龙刚，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14