【技术实现步骤摘要】
电机的转子位置估算方法、装置和电机控制系统
本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及一种电机的转子位置估算方法、装置和电机控制系统。
技术介绍
电机例如永磁同步电机具有效率高，体积小和重量轻等诸多优势，因此在各个工业领域都得到了广泛应用。为了保证永磁同步电机的高效稳定运行，准确的转子位子信息至关重要。基于高频注入的电机低速位置检测方法通过向定子绕组注入高频信号，得到高频电流响应信号，并进行信号处理，得到估计的转子位置信息。但是，由于受电机的齿槽结构，绕组分布和铁芯饱和等的影响，特别是当电机重载时，电机的主凸极效应会发生畸变，电机会衍生出非理想的多重凸极效应，造成较大的位置估算误差，进而影响电机的可靠运行。为了改善非理想凸极效应的影响，相关技术提出了如下方法，即通过对电机凸极模型进行分析，重构出由多重凸极导致的电流扰动信号，再将此扰动信号在位置观测器输入端进行补偿，从而改善转子位置估算性能。但是，相关技术存在的问题在于，只适用于主凸极和多重凸极效应随负载变化不明显的场合，不能解决电机凸极效应幅值和相位随负载变化明显时带...
【技术保护点】
1.一种电机的转子位置估算方法，其特征在于，包括以下步骤：/n通过向所述电机的定子绕组注入高频信号以获得位置误差信号；/n获取用于指示所述电机的负载的负载参数，并根据所述负载参数和第一预设关系获取直流分量扰动值，根据所述负载参数和第二预设关系获取谐波分量扰动值，根据所述负载参数和第三预设关系获取观测器参数值；/n根据所述直流分量扰动值与所述谐波分量扰动值对所述位置误差信号或者所述位置误差信号的关联信号进行补偿，以获得补偿后的位置误差信号；/n根据所述观测器参数值对观测器的参数进行调整，并通过调整后的观测器对补偿后的位置误差信号进行调节以得到转子位置和转子速度。/n
【技术特征摘要】
1.一种电机的转子位置估算方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过向所述电机的定子绕组注入高频信号以获得位置误差信号；
获取用于指示所述电机的负载的负载参数，并根据所述负载参数和第一预设关系获取直流分量扰动值，根据所述负载参数和第二预设关系获取谐波分量扰动值，根据所述负载参数和第三预设关系获取观测器参数值；
根据所述直流分量扰动值与所述谐波分量扰动值对所述位置误差信号或者所述位置误差信号的关联信号进行补偿，以获得补偿后的位置误差信号；
根据所述观测器参数值对观测器的参数进行调整，并通过调整后的观测器对补偿后的位置误差信号进行调节以得到转子位置和转子速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述直流分量扰动值与所述谐波分量扰动值对所述位置误差信号或者所述位置误差信号的关联信号进行补偿，包括：
将所述直流分量扰动值与所述谐波分量扰动值相叠加以得到总扰动值；
将所述总扰动值取反后叠加到所述位置误差信号或者所述位置误差信号的关联信号以得到获得补偿后的位置误差信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当所述高频信号为45度轴解调脉振信号、或脉振信号、或方波信号时，向所述电机的定子绕组注入高频信号包括：
向估算dq坐标系的所述估算d轴注入所述高频信号；
当所述高频信号为旋转高频信号时，向所述电机的定子绕组注入高频信号包括：
向所述静止坐标系的α轴和β轴分别注入对应的第一高频信号和第二高频信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载参数为估算转子坐标系下的q轴平均电流。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过离线测试获得所述第一预设关系、所述第二预设关系和所述第三预设关系，其中，所述第一预设关系用于指示所述负载参数与所述直流分量扰动值的映射关系，所述第二预设关系用于指示所述负载参数与所述谐波分量扰动值的映射关系，所述第三预设关系用于指示所述负载参数与所述电机的主凸极信号幅值的映射关系，所述主凸极信号幅值与所述观测器参数值成反比关系。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述高频信号为45度轴解调脉振信号、或脉振信号、或方波信号时，获得所述第一预设关系包括：
通过位置传感器获得实际d轴；
通过在所述实际d轴注入所述高频信号以获得高频电流响应测试信号；
确定所述高频电流响应测试信号中的直流扰动分量，测量每个预设负载下所述直流扰动分量的扰动值以获得所述每个预设负载对应的直流分量扰动值。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述高频信号为45度轴解调脉振信号、或脉振信号、或方波信号时，获得所述第二预设关系包括：
通过位置传感器获得实际d轴；
通过在所述实际d轴注入所述高频信号以获得高频电流响应测试信号；
确定所述高频电流响应测试信号中的谐波扰动分量，测量每个预设负载下所述谐波扰动分量的各次谐波分量的幅值和相位以获得所述每个预设负载对应的谐波分量扰动值。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述高频信号为45度轴解调脉振信号、或脉振信号、或方波信号时，所述谐波分量扰动值为6次谐波分量扰动值，获得所述第二预设关系包括：
通过位置传感器获得实际d轴；
通过在所述实际d轴注入所述高频信号以获得高频电流响应测试信号；
确定所述高频电流响应测试信号中的谐波扰动分量，测量每个预设负载下所述谐波扰动分量的6次谐波分量的幅值和相位，以获得所述每个预设负载对应的谐波分量扰动值。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述高频信号为45度轴解调脉振信号、或脉振信号、或方波信号时，获得所述第三预设关系包括：
通过位置传感器，保持估算dq坐标系的估算d轴静止不动，且实际dq坐标系的实际d轴带动电机同步旋转，以获得高频电流响应测试信号；
对所述高频电流响应测试信号进行滤波或对所述高频电流响应测试信号进行傅立叶分解以获得每个预设负载对应的主凸极信号幅值。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述高频信号为旋转高频信号时，获得所述第三预设关系包括：
在静止坐标系下，通过向所述电机的定子绕组中注入所述旋转高频信号以得到所述静止坐标系下的高频电流；
对所述静止坐标系下的高频电流进行处理以获得低频的转子位置信息，其中，所述低频的转子位置信息包括α轴低频电流和β轴低频电流；
测量所述α轴低频电流或所述β轴低频电流的主凸极信号幅值随负载变化的数据以获得每个预设负载对应的主凸极信号幅值。
11.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述高频信号为旋转高频信号时，获得所述第一预设关系包括：
通过位置传感器...
【专利技术属性】
技术研发人员：许培林，刘毅，
申请(专利权)人：广东美的白色家电技术创新中心有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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