永磁同步电机旋变零位值的检测方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机旋变零位值的检测方法、装置及系统，所述方法包括：对采样获取的输入永磁同步电机的两个相电流进行Clark变换，获得两相静止坐标系的α轴反馈电流和β轴反馈电流；基于设置的两相静止坐标系的α轴参考电流和β轴参考电流，结合所述两相静止坐标系的α轴反馈电流和β轴反馈电流对永磁同步电机进行闭环控制，获取所述两相静止坐标系的β轴参考电流先后两次为零且在永磁同步电机稳定后旋转变压器分别对应记录的第一角度值、第二角度值；将所述第一角度值与所述第二角度值的平均值确定为旋变零位值。本发明专利技术提供的永磁同步电机旋变零位值的检测方法、装置及系统，操作简单便捷且检测精度高。操作简单便捷且检测精度高。操作简单便捷且检测精度高。

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机旋变零位值的检测方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及永磁同步电机
，特别是涉及一种永磁同步电机旋变零位值的检测方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]目前，新能源电动汽车用永磁电机控制策略为矢量控制策略，以实现永磁同步电机的高效率，而高扭矩精度控制都需要获取准确的电机位置电气角度。考虑车辆运行中的恶劣工况，新能源电动汽车用永磁同步电机的电气角度测量传感器常选用旋转变压器，旋转变压器由定子与转子两部分组成，定子绕组作为变压器原边，接受激励单元发来的励磁电压，并输出随转子变化而变化的解码信号，同时与永磁同步电机定子侧固定，旋转变压器的转子固定在电机转轴上，而用于驱动永磁同步电机的电机控制器包含的位置解码单元接收并解析定子绕组的感应电压进而获取转子位置电气角度。
[0003]在矢量控制策略中，常选用电机三相线中的U相轴线作为电机控制中的零位，如图1所示，当电机控制器解析到电机转子位置电气角度为零度时，其实际位置角距U相轴线偏差此时即为旋变零偏值。因此，电机运行过程中，实际的转子电气位置角度应为而值与旋转变压器定子装配位置有很大的关系，在电机生产下线时，很难保证旋转变压器定子组装的一致性，导致不同的电机存在不同的值。因此，控制电动汽车用永磁同步电机前需检测值。然而，现有测量值即旋变零位值的方法存在以下问题：需要借助大量的额外设备如需要测功机拖动被测电机、使用示波器测反电动势等；检测策略控制相对复杂；因不考虑电机自身摩擦系数的影响，导致检测精度不高等。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种永磁同步电机旋变零位值的检测方法、装置及系统，操作简单便捷且检测精度高。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种永磁同步电机旋变零位值的检测方法，应用于电机控制器，所述永磁同步电机安装有旋转变压器，所述方法包括：
[0007]对采样获取的输入永磁同步电机的两个相电流进行Clark变换，获得两相静止坐标系的α轴反馈电流和β轴反馈电流；
[0008]基于设置的两相静止坐标系的α轴参考电流和β轴参考电流，结合所述两相静止坐标系的α轴反馈电流和β轴反馈电流对永磁同步电机进行闭环控制，获取所述两相静止坐标系的β轴参考电流先后两次为零且在永磁同步电机稳定后旋转变压器分别对应记录的第一角度值、第二角度值；其中，依次分别设置两相静止坐标系的α轴参考电流为第一参考值且β轴参考电流为零、α轴参考电流为零且β轴参考电流为第二参考值、以及α轴参考电流为第三参考值且β轴参考电流为零；
[0009]将所述第一角度值与所述第二角度值的平均值确定为旋变零位值。
[0010]作为其中一种实施方式，所述基于设置的两相静止坐标系的α轴参考电流和β轴参考电流，结合所述两相静止坐标系的α轴反馈电流和β轴反馈电流对永磁同步电机进行闭环控制，包括：
[0011]将α轴参考电流与α轴反馈电流进行比较所生成的α轴偏差电流进行PI控制，获得两相静止坐标系的α轴电压；
[0012]将β轴参考电流与β轴反馈电流进行比较所生成的β轴偏差电流进行PI控制，获得两相静止坐标系的β轴电压；
[0013]对所述两相静止坐标系的α轴电压和β轴电压进行空间矢量脉宽调制，利用生成的空间矢量脉宽调制波对直流母线电压进行逆变，以生成输入永磁同步电机的相电压。
[0014]作为其中一种实施方式，所述第一参考值与所述第三参考值相等或不相等。
[0015]作为其中一种实施方式，所述第一参考值、所述第二参考值和所述第三参考值大于预设电流阈值，所述预设电流阈值为永磁同步电机能克服自身转动惯量及静摩擦力转动所需的电流值。
[0016]第二方面，本专利技术实施例提供了一种电动汽车永磁同步电机旋变零位值的检测装置，所述永磁同步电机安装有旋转变压器，其特征在于，所述检测装置包括控制电路和驱动电路，所述控制电路包括处理单元、电流检测单元和旋转解码单元，所述电流检测单元分别连接所述驱动电路和所述处理单元，所述旋转解码单元分别连接所述旋转变压器和所述处理单元，其中，
[0017]所述电流检测单元，用于获取从所述驱动电路输入永磁同步电机的两个相电流；
[0018]所述处理单元，用于对所述两个相电流进行Clark变换，获得两相静止坐标系的α轴反馈电流和β轴反馈电流；以及，依次分别设置两相静止坐标系的α轴参考电流为第一参考值且β轴参考电流为零、α轴参考电流为零且β轴参考电流为第二参考值、以及α轴参考电流为第三参考值且β轴参考电流为零；
[0019]所述驱动电路，用于基于设置的两相静止坐标系的α轴参考电流和β轴参考电流，结合所述两相静止坐标系的α轴反馈电流和β轴反馈电流对永磁同步电机进行闭环控制；
[0020]所述旋转解码单元，用于获取所述两相静止坐标系的β轴参考电流先后两次为零且在永磁同步电机稳定后旋转变压器对应记录的第一角度值、第二角度值；
[0021]所述处理单元，还用于将所述第一角度值与所述第二角度值的平均值确定为旋变零位值。
[0022]作为其中一种实施方式，所述控制电路还包括与所述处理单元和所述驱动电路连接的电压检测单元，所述驱动电路，具体用于：
[0023]将α轴参考电流与α轴反馈电流进行比较所生成的α轴偏差电流进行PI控制，获得两相静止坐标系的α轴电压；
[0024]将β轴参考电流与β轴反馈电流进行比较所生成的β轴偏差电流进行PI控制，获得两相静止坐标系的β轴电压；
[0025]对所述两相静止坐标系的α轴电压和β轴电压进行空间矢量脉宽调制，利用生成的空间矢量脉宽调制波对所述电压检测单元检测到的直流母线电压进行逆变，以生成输入永磁同步电机的相电压。
[0026]作为其中一种实施方式，所述第一参考值、所述第二参考值和所述第三参考值大
于预设电流阈值，所述预设电流阈值为永磁同步电机能克服自身转动惯量及静摩擦力转动所需的电流值。
[0027]第三方面，本专利技术实施例提供了一种永磁同步电机旋变零位值的检测系统，所述系统包括永磁同步电机、旋转变压器、电机控制器以及电池，所述旋转变压器安装所述永磁同步电机上，所述电机控制器包括控制电路和驱动电路，所述驱动电路分别连接所述永磁同步电机和所述电池，所述控制电路包括处理单元、电流检测单元和旋转解码单元，所述电流检测单元分别连接所述驱动电路和所述处理单元，所述旋转解码单元分别连接所述旋转变压器和所述处理单元，其中，
[0028]所述电流检测单元，用于获取从所述驱动电路输入永磁同步电机的两个相电流；
[0029]所述处理单元，用于对所述两个相电流进行Clark变换，获得两相静止坐标系的α轴反馈电流和β轴反馈电流；以及，依次分别设置两相静止坐标系的α轴参考电流为第一参考值且β轴参考电流为零、α轴参考电流为零且β轴参考电流为第二参考值、以及α轴参考电流为第三参考值且β轴参考电流为零；
[0030]所述驱动电路，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机旋变零位值的检测方法，应用于电机控制器，所述永磁同步电机安装有旋转变压器，其特征在于，所述方法包括：对采样获取的输入永磁同步电机的两个相电流进行Clark变换，获得两相静止坐标系的α轴反馈电流和β轴反馈电流；基于设置的两相静止坐标系的α轴参考电流和β轴参考电流，结合所述两相静止坐标系的α轴反馈电流和β轴反馈电流对永磁同步电机进行闭环控制，获取所述两相静止坐标系的β轴参考电流先后两次为零且在永磁同步电机稳定后旋转变压器分别对应记录的第一角度值、第二角度值；其中，依次分别设置两相静止坐标系的α轴参考电流为第一参考值且β轴参考电流为零、α轴参考电流为零且β轴参考电流为第二参考值、以及α轴参考电流为第三参考值且β轴参考电流为零；将所述第一角度值与所述第二角度值的平均值确定为旋变零位值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于设置的两相静止坐标系的α轴参考电流和β轴参考电流，结合所述两相静止坐标系的α轴反馈电流和β轴反馈电流对永磁同步电机进行闭环控制，包括：将α轴参考电流与α轴反馈电流进行比较所生成的α轴偏差电流进行PI控制，获得两相静止坐标系的α轴电压；将β轴参考电流与β轴反馈电流进行比较所生成的β轴偏差电流进行PI控制，获得两相静止坐标系的β轴电压；对所述两相静止坐标系的α轴电压和β轴电压进行空间矢量脉宽调制，利用生成的空间矢量脉宽调制波对直流母线电压进行逆变，以生成输入永磁同步电机的相电压。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一参考值与所述第三参考值相等或不相等。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一参考值、所述第二参考值和所述第三参考值大于预设电流阈值，所述预设电流阈值为永磁同步电机能克服自身转动惯量及静摩擦力转动所需的电流值。5.一种电动汽车永磁同步电机旋变零位值的检测装置，所述永磁同步电机安装有旋转变压器，其特征在于，所述检测装置包括控制电路和驱动电路，所述控制电路包括处理单元、电流检测单元和旋转解码单元，所述电流检测单元分别连接所述驱动电路和所述处理单元，所述旋转解码单元分别连接所述旋转变压器和所述处理单元，其中，所述电流检测单元，用于获取从所述驱动电路输入永磁同步电机的两个相电流；所述处理单元，用于对所述两个相电流进行Clark变换，获得两相静止坐标系的α轴反馈电流和β轴反馈电流；以及，依次分别设置两相静止坐标系的α轴参考电流为第一参考值且β轴参考电流为零、α轴参考电流为零且β轴参考电流为第二参考值、以及α轴参考电流为第三参考值且β轴参考电流为零；所述驱动电路，用于基于设置的两相静止坐标系的α轴参考电流和β轴参考电流，结合所述两相静止坐标系的α轴反馈电流和β轴反馈电流对永磁同步电机进行闭环控制；所述旋转解码单元，用于获取所述两相静止坐标系的β轴参考电流先后两次为零且在永磁同步电机稳定后旋转变压器对应记录的第一角度值、第二角度值；所述处理单元，还用于将所述第一角度值与所述第二角度值的平均值确定为旋变零位
值。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金良，王配，刘福雷，戴正文，张敬才，
申请(专利权)人：广汽埃安新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：