【技术实现步骤摘要】
一种基于同步锁相的无刷直流电机换相误差提取方法
[0001]本专利技术涉及电机控制领域,尤其涉及一种无刷直流电机换相误差提取方法。
技术介绍
[0002]随着永磁材料的发展及价格的降低,无刷直流电机得到了更加广泛的应用,被认为是21世纪最有发展前途和应用前景的电子控制电机,在航空航天、国防装备、科学仪器、医疗器械等应用中发挥了巨大的作用。无刷直流电机相对普通的有刷直流电机,采用电子换相取代了传统的电刷,避免了换相时产生的火花,极大提高了电机的运行转速,延长了电机的使用寿命。转子位置是用于电子换相必不可少的信息,可以通过间隔120
°
安装的三个开关霍尔传感器获得,也可以利用反电动势获取。
[0003]采用霍尔传感器获取转子位置信息进行换相的方式称为有位置传感器控制,不使用位置传感器而采用反电动势等信息获得转子位置信息进行换相的方式称为无位置传感器控制。为了避免干扰并增加位置信息获取的可靠性,在位置获取过程中需要使用低通滤波器、触发器等对信号进行处理。在对信号进行处理的过程中,不可避免的导致信号滞后,使得用于换相的转子位置滞后于实际的转子位置,用于换相的转子位置与实际转子位置的差叫做换相误差。换相误差降低了电机的运行效率,甚至会导致换相失败,因此必须对换相误差进行补偿以提高电机的运行效率及提高可靠性。
[0004]针对换相误差的问题,目前主要有两种解决思路。第一种解决思路是,对可能产生换相误差的环节进行分析,通过建模的方式获取并补偿不同转速下的换相误差,这种方法也叫做开环补偿法。该方法较 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于同步锁相的无刷直流电机换相误差提取方法,其特征在于包括下述步骤:步骤1:通过坐标变换将采集的无刷直流电机ABC坐标系下的相电压和相电流转换到α
‑
β坐标系;步骤2:利用电流积分及磁链观测器获得α
‑
β坐标系下α轴、β轴的电流积分和磁链;步骤3:利用双二阶广义积分
‑
正序提取器抑制所述步骤2中电流积分和磁链中的直流分量和高次谐波成分并提取α
‑
β坐标系下α轴、β轴的电流积分和磁链的正序分量;步骤4:基于α
‑
β坐标系下α轴、β轴的电流积分和磁链的正序分量,基于同步锁相技术,使用换相误差提取器获得脉冲形式的换相误差;步骤5:通过低通滤波器对脉冲形式的换相误差进行平滑,并进行PI控制获得无刷直流电机的换相误差。2.根据权利要求1所述的一种基于同步锁相的无刷直流电机换相误差提取方法,其特征在于,所述步骤1中的坐标变换采用如下形式:式中,u
a
、u
b
、u
c
和i
a
、i
b
、i
c
分别为ABC坐标系下A相、B相、C相的相电压和相电流,u
α
、u
β
和i
α
、i
β
分别为α
‑
β坐标系下α轴、β轴的电压和电流。3.根据权利要求1所述的一种基于同步锁相的无刷直流电机换相误差提取方法,其特征在于,所述步骤2中电流积分及磁链观测器分别为:征在于,所述步骤2中电流积分及磁链观测器分别为:式中,h
α
、h
β
和ψ
α
、ψ
β
分别为α
‑
β坐标系下α轴、β轴的电流积分和磁链,R和L分别为无刷直流电机的相电阻和相电感。4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:张海峰,李海涛,毛琨,陈宝栋,金浩,郑世强,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:
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