一种适用于记忆电机的转子位置零位偏差在线校正方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于记忆电机的转子位置零位偏差在线校正方法，在正常工况下，能够校正编码器引起的转子位置零位偏差；该方法在初始零位θ0，以及初始零位偏移位置θ1＝θ0‑

【技术实现步骤摘要】
一种适用于记忆电机的转子位置零位偏差在线校正方法


[0001]本专利技术涉及电机控制技术，尤其涉及一种适用于记忆电机的转子位置零位偏差在线校正方法。

技术介绍

[0002]记忆电机(Memory Motor，MM)，作为一种新型永磁同步电机受到广泛关注。该种电机利用低矫顽力永磁体的磁通可变性，施加电流脉冲来改变永磁磁链。因此，电机在高速区运行时不需要持续的弱磁电流，仅需瞬时的电流脉冲来降低永磁磁链即可，从而降低铜耗。
[0003]对记忆电机而言转子位置的准确性尤为重要。记忆电机的转子位置一般由光电编码器提供，编码器初始零位校正不准或者长期运行导致编码器产生相对偏移，都会导致提供的转子位置存在偏差。该偏差不仅会导致充去磁效果变差，提高了逆变器容量，而且会导致调磁时转矩脉动变大，电机运行不平稳。而电机实际运行时已经装配完成，很难拆卸去进行编码器的重新校正，为此需要一种在线校正编码器零位偏差的方法。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术提供了一种适用于记忆电机的转子位置零位偏差在线校正方法，不需要改变当前运行条件，简单适用。
[0005]技术方案：
[0006]一种适用于记忆电机的转子位置零位偏差在线校正方法，包括如下步骤：
[0007]S1：假设编码器当前的零位为θ0，施加充磁电流i
d1
，记录下充磁后的磁化状态MS0；
[0008]S2：调整记忆电机零位为θ1＝θ0‑
Δθ，施加相同的充磁电流i
d1
，记录充磁后的磁化状态MS1；调整记忆电机零位为θ2＝θ0+Δθ，施加相同的充磁电流i
d1
，记录充磁后的磁化状态MS2；
[0009]S3：根据记忆电机的磁化特性可知，若MS0＝MS1＝MS2，则θ0为更接近电机零位；若MS1＝MS2>MS0，则θ1更接近电机的零位，更新电机零位θ0＝θ1；若MS2>MS1>MS0，则θ2更接近电机的零位，更新电机零位θ0＝θ2；
[0010]S4：重复上述步骤寻找电机零位，直到寻至最佳电机零位。
[0011]进一步地，所述步骤S1中的记忆电机磁化状态MS的获取包括以下步骤：
[0012]S1.11：记录三种MS状态下正常运行时的q轴电流幅值i
q
，分别为i
q1
、i
q2
、i
q3
；
[0013]S1.12：根据i
d
＝0时的转矩方程：
[0014]T
e
＝1.5n
p
i
q
ψ
PM
(i
d
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0015]其中n
p
为极对数，ψ
PM
(i
d
)为可变的永磁磁链，解得
[0016]ψ
PM
(i
d
)＝T
e
/1.5n
p
i
q
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0017]由于工况相同，T
e
不变，代入q轴电流i
q1
、i
q2
、i
q3
，求得永磁磁链ψ
PM1
、ψ
PM2
、ψ
PM3
；易知，q轴电流大，永磁磁链小，磁化状态低；q轴电流小，永磁磁链大，磁化状态高。
[0018]进一步地，所述步骤S3中的记忆电机磁化特性，包括，电机位置准确时，当施加d轴
充磁电流i
d1
，永磁磁链为ψ
PM1
，此时再施加小于i
d1
的充磁电流时，永磁体磁链不会改变，只有当d轴充磁电流脉冲的幅值大于i
d1
时，永磁磁链才会进一步增大；同理，当施加d轴去磁电流i
d2
时，只有当d轴去磁电流的幅值大于i
d2
，永磁磁链才会进一步降低。
[0019]有益效果：
[0020]1、本专利技术方法可以不用改变当前电机平台的情况下进行校正编码器；
[0021]2、本专利技术方法可以利用记忆电机的磁化特性在线校正转子位置零位偏差，简单适用，可以多次校正；
[0022]3、本专利技术方法可以在带负载条件下进行转子位置偏差的校正。
附图说明
[0023]图1是本专利技术具体实施方法中的流程图；
[0024]图2是本专利技术具体实施方法中的转子位置准确与偏差两种情况下的磁化曲线；
[0025]图3是本专利技术具体实施方法中的负载情况下转子位置在线校正实验波形图。
具体实施方式
[0026]本实例提供了一种适用于记忆电机的转子位置零位偏差在线校正方法，如图1所示，具体步骤包括：
[0027]S1：假设编码器当前的零位为θ0，施加充磁电流i
d1
，记录下充磁后的磁化状态MS0；
[0028]其中，S1所述磁化状态的获取，主要包括以下步骤：
[0029]S1.11：记录三种MS状态下正常运行时的q轴电流幅值i
q
，分别为i
q1
、i
q2
、i
q3
；
[0030]S1.12：根据i
d
＝0时的转矩方程：
[0031]T
e
＝1.5n
p
i
q
ψ
PM
(i
d
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0032]其中n
p
为极对数，ψ
PM
(i
d
)为可变的永磁磁链，解得
[0033]ψ
PM
(i
d
)＝T
e
/1.5n
p
i
q
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0034]由于工况相同，T
e
不变，代入q轴电流i
q1
、i
q2
、i
q3
，求得永磁磁链ψ
PM1
、ψ
PM2
、ψ
PM3
。易知，q轴电流大，永磁磁链小，磁化状态低；q轴电流小，永磁磁链大，磁化状态高。
[0035]S2：调整记忆电机零位为θ1＝θ0‑
Δθ，施加充磁电流i
d1
，记录充磁后的磁化状态MS1；调整记忆电机零位为θ2＝θ0+Δθ，施加相同的充磁电流i
d1
，记录充磁后的磁化状态MS2；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于记忆电机的转子位置零位偏差在线校正方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：假设编码器当前的零位为θ0，施加充磁电流i
d1
，记录下充磁后的磁化状态MS0；S2：调整记忆电机零位为θ1＝θ0‑
Δθ，施加相同的充磁电流i
d1
，记录充磁后的磁化状态MS1；调整记忆电机零位为θ2＝θ0+Δθ，施加相同的充磁电流i
d1
，记录充磁后的磁化状态MS2；S3：根据记忆电机的磁化特性可知，若MS0＝MS1＝MS2，则θ0为更接近电机零位；若MS1＝MS2>MS0，则θ1更接近电机的零位，更新电机零位θ0＝θ1；若MS2>MS1>MS0，则θ2更接近电机的零位，更新电机零位θ0＝θ2；S4：重复上述步骤寻找电机零位，直到寻至最佳电机零位。2.根据权利要求1所述的一种适用于记忆电机的转子位置零位偏差在线校正方法，其特征在于，所述步骤S1中的记忆电机磁化状态MS的获取包括以下步骤：S1.11：记录三种MS状态下正常运行时的q轴电流幅值i
q
，分别为i
q1
、i
q2
、i
q3
；S1.12：根据i
d
＝0时的转矩方程：T
e
＝1.5n
p
i
q
ψ
PM
(i
d
)
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【专利技术属性】
技术研发人员：林鹤云，仲宇翔，阳辉，陈智勇，房淑华，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：