本发明专利技术提出了一种极性判断方法、判断装置和电机控制系统。其中，极性判断方法包括：向电机的估算直轴注入至多两组脉冲信号，至多两组脉冲信号中的每组脉冲信号均包括正脉冲信号和负脉冲信号；获取估算直轴的正向反馈电流峰值和负向反馈电流峰值；将正向反馈电流峰值的绝对值和负向反馈电流峰值的绝对值进行比较；根据比较结果确定电机的转子极性。通过本发明专利技术的技术方案，在不增加现有控制器系统成本的前提下，可以准确地实现永磁同步电机小容值母线电容控制器的高频注入极性判断，精度较高，方法简单易实现。法简单易实现。法简单易实现。
【技术实现步骤摘要】
极性判断方法、判断装置和电机控制系统
[0001]本专利技术涉及电机
，具体而言，涉及一种极性判断方法、判断装置、电机控制系统和计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]基于高频注入的电机低速无位置控制方法，由于其实现简单，成本低等优势，具有广泛的应用前景。通过向定子绕组注入高频载波信号，进而提取与凸极位置相关的电流响应信号，再利用位置观测器，从而得到估计的转子位置信息。而基于高频注入的位置观测器都有可能收敛至N或S极，故在初始位置辨识时，需要进行极性判断。
[0003]极性判断的主要思想是，通过在估算直轴注入正负脉冲，然后通过比较电流峰值，进而判断出N/S极。若估算直轴为真实直轴，则正脉冲时，为增磁过程，故电流峰值小于其加负脉冲时，反之亦然。极性判断的主要参数选择如电压幅值，持续时间等极为重要。
[0004]而在小容值母线电容控制系统中，电网电压经整流后用于储能的大容值电解电容被小容值的电容取代，使得电容两端的母线电压同时受电网电压和负载的影响。一方面，母线电压将以电网电压二倍频脉动；另一方面，母线电压将随负载变化波动，负载越大母线电压跌落越大。当负载较大、母线电压较低，特别是母线电压将不足以提供控制电机所需的控制电压时，会造成电机电流难以良好地动态跟随电流指令。
[0005]在永磁无刷电机小容值母线电容控制系统中，使用高频注入初始位置辨识进行极性判断时，向估算直轴注入正负脉冲的过程中，母线电压会出现跌落甚至会不足以提供脉冲注入所需的控制电压，则通过电流反馈将无法准确地进行极性判断。
技术实现思路
[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0007]为此，本专利技术的一个方面在于提出了一种极性判断方法。
[0008]本专利技术的另一个方面在于提出了一种极性判断装置。
[0009]本专利技术的再一个方面在于提出了一种电机控制系统。
[0010]本专利技术的又一个方面在于提出了一种计算机可读存储介质。
[0011]有鉴于此，根据本专利技术的一个方面，提出了一种极性判断方法，用于确定电机的转子极性，该极性判断方法包括：向电机的估算直轴注入至多两组脉冲信号，至多两组脉冲信号中的每组脉冲信号均包括正脉冲信号和负脉冲信号；获取估算直轴的正向反馈电流峰值和负向反馈电流峰值；将正向反馈电流峰值的绝对值和负向反馈电流峰值的绝对值进行比较；根据比较结果确定电机的转子极性。
[0012]本专利技术提供的极性判断方法，针对在小容值母线电容控制器高频注入极性判断过程中，通过一组或者两组正负脉冲信号注入，便可避免母线电压跌落甚至不足以提供脉冲注入所需的控制电压，导致通过电流反馈无法进行极性判断的情况，也即在母线电压足以提供脉冲注入所需的控制电压的前提下，通过电流反馈峰值进行极性判断，从而在不增加
现有控制器系统成本的前提下，可以准确地实现永磁同步电机小容值母线电容控制器的高频注入极性判断，精度较高，方法简单易实现。
[0013]可以理解的，在完成一组正负脉冲信号注入后，如果未出现母线电压跌落甚至不足以提供脉冲注入所需的控制电压的情况，则仅需要一次正负脉冲注入就可以实现电机转子初始位置辨识的极性判断；如果出现母线电压跌落甚至不足以提供脉冲注入所需的控制电压的情况，则再注入一组正负脉冲，以确保通过电流反馈峰值进行极性判断。
[0014]此外，小容值母线电容控制器所采用的母线电容，其容值取值范围小于或等于10uF，但不限于此。
[0015]根据本专利技术的上述极性判断方法，还可以具有以下技术特征：
[0016]在上述技术方案中，至多两组脉冲信号中的每组脉冲信号均为脉冲电压，且每组脉冲电压中正脉冲电压的幅值与注入时间的乘积与负脉冲电压的幅值与注入时间的乘积相等，且在开始注入负脉冲电压的时刻，估算直轴的正向反馈电流已恢复为零。
[0017]在该技术方案中，通过每组脉冲电压中正脉冲电压的幅值与注入时间的乘积与负脉冲电压的幅值与注入时间的乘积相等，以保证正负脉冲伏秒面积平衡，进而能够准确地通过电流反馈峰值进行极性判断。此外，在负脉冲的注入时刻要确保正脉冲的正向电流反馈已经恢复到零，以保证注入正负脉冲的初始点相同，从而确保极性判断的准确性。
[0018]在上述任一技术方案中，至多两组脉冲信号包括第一组脉冲电压和第二组脉冲电压，向电机的估算直轴注入至多两组脉冲信号的步骤，具体包括：在注入第一组脉冲电压的过程中，检测母线电压，将母线电压与临界电压阈值进行比较；基于母线电压小于或等于临界电压阈值的情况，停止注入当前脉冲电压，记录当前脉冲电压的持续时间，其中，当前脉冲电压包括第一组脉冲电压中的正脉冲电压和/或负脉冲电压；根据第一组脉冲电压中的正脉冲电压和/或负脉冲电压的持续时间，更新第二组脉冲电压的注入时间，并在第一组脉冲电压注入完毕后，注入更新后的第二组脉冲电压。
[0019]在该技术方案中，在注入第一组脉冲电压的过程中，实时检测母线电压或者按照一定时间间隔检测母线电压，通过母线电压与临界电压阈值的比较，判断是否需要进行第二组正负脉冲电压的注入。如果需要注入第二组脉冲电压，则根据第一组脉冲电压中的正脉冲电压和/或负脉冲电压的持续时间，来更新第二组脉冲电压的注入时间。负向电流反馈峰值具体而言，若在注入正脉冲电压过程中母线电压跌落至临界电压阈值，则停止正脉冲电压的注入，并记录注入正脉冲电压的持续时间；若在注入负脉冲电压过程中母线电压跌落至临界电压阈值，则停止负脉冲电压的注入，并记录注入负脉冲的持续时间；然后根据所记录的正脉冲电压的持续时间和/或负脉冲电压的持续时间对第二组脉冲电压的注入时间进行更新，并在第二组脉冲电压注入完毕后，根据正向电流反馈峰值绝对值和负向电流反馈峰值绝对值的比较得到极性判断结果；如果不需要注入第二组脉冲电压，则直接根据正向电流反馈峰值绝对值和负向电流反馈峰值绝对值的比较得到极性判断结果。
[0020]可以理解的，当注入正脉冲过程中母线电压跌落至临界电压阈值，或者当注入负脉冲过程中母线电压跌落至临界电压阈值，甚至在正负脉冲注入过程中都发生了母线电压跌落至临界电压阈值的情况，则需要进行第二组正负脉冲注入，并根据第一组正负脉冲注入的结果(即第一组脉冲电压中的正脉冲电压和/或负脉冲电压的持续时间)更新脉冲注入时间。
[0021]此外，在完成一次正负脉冲注入之后，若母线电压始终高于临界电压阈值，则可以直接获得估算直轴正向和负向电流反馈峰值的绝对值，并进行判断，在这种情况下，仅需要一次正负脉冲注入就可以实现初始位置辨识的极性判断。
[0022]本专利技术提供的极性判断方法，较有电解电容控制器方案只需另外确定临界电压阈值即可，方法简单易实现。
[0023]在上述任一技术方案中，更新第二组脉冲电压的注入时间的步骤，具体包括：基于U
p
与T
pc
的乘积等于U
n
与T
nc
的乘积，则无需更新第二组脉冲电压的注入时间；基于U
p
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种极性判断方法，用于确定电机的转子极性，其特征在于，所述极性判断方法包括向所述电机的估算直轴注入至多两组脉冲信号，所述至多两组脉冲信号中的每组脉冲信号均包括正脉冲信号和负脉冲信号；获取所述估算直轴的正向反馈电流峰值和负向反馈电流峰值；将所述正向反馈电流峰值的绝对值和所述负向反馈电流峰值的绝对值进行比较；根据比较结果确定所述电机的转子极性。2.根据权利要求1所述的极性判断方法，其特征在于，所述至多两组脉冲信号中的每组脉冲信号均为脉冲电压，所述每组脉冲电压中正脉冲电压的幅值与注入时间的乘积的绝对值与负脉冲电压的幅值与注入时间的乘积的绝对值相等，且在开始注入所述负脉冲电压的时刻，所述估算直轴的正向反馈电流已恢复为零。3.根据权利要求2所述的极性判断方法，其特征在于，所述至多两组脉冲信号包括第一组脉冲电压和第二组脉冲电压，所述向所述电机的估算直轴注入至多两组脉冲信号的步骤，具体包括：在注入所述第一组脉冲电压的过程中，检测母线电压，将所述母线电压与临界电压阈值进行比较；基于所述母线电压小于或等于所述临界电压阈值的情况，停止注入当前脉冲电压，记录所述当前脉冲电压的持续时间，其中，所述当前脉冲电压包括所述第一组脉冲电压中的正脉冲电压和/或负脉冲电压；根据所述第一组脉冲电压中的正脉冲电压和/或负脉冲电压的持续时间，更新所述第二组脉冲电压的注入时间，并在所述第一组脉冲电压注入完毕后，注入更新后的所述第二组脉冲电压。4.根据权利要求3所述的极性判断方法，其特征在于，所述更新所述第二组脉冲电压的注入时间的步骤，具体包括：基于U
p
与T
pc
的乘积等于U
n
与T
nc
的乘积，则无需更新所述第二组脉冲电压的注入时间；基于U
p
与T
pc
的乘积大于U
n
与T
nc
的乘积，则所述第二组脉冲电压中的正脉冲电压的注入时间T
p
等于U
n
与T
nc
的乘积除以U
p
、负脉冲电压的注入时间T
n
等于T
nc
；基于U<...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈辉，秦向南，付俊永，
申请(专利权)人：淮安威灵电机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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