【技术实现步骤摘要】
一种同步磁阻电机电感参数辨识及转子位置混合估计方法
[0001]本专利技术涉及同步磁阻电机的转子位置及电感参数信息估计领域，尤其是一种同步磁阻电机电感参数辨识及转子位置混合估计方法。
技术介绍
[0002]同步磁阻电机，又称磁阻式同步电机，在本质上也是同步电机，但是其产生电磁转矩的原理与传统同步电机不同。同步磁阻电动机(SynRM)具有低转矩脉动、高转矩密度、高功率因数和低损耗等优点，并且由于其结构简单、坚固耐用且转子上没有绕组或者磁性材料，很容易制造而被认为具有很好的市场前景。
[0003]如图1所示，可以看出在同步磁阻电机的运转过程中，为了能够更好地控制同步磁阻电机运转，使其工作在想要的状态下时，需要获得其转子转速与位置的信息，常用的方法是在转子轴上安装机械传感器来获取同步磁阻电机的转速和位置信息，用以实现高性能的同步磁阻电机转速和位置闭环控制。但是使用传感器会存在诸如：(1)传感器的成本昂贵，不仅会增加电机的造价成本也会增大电机的体积、传感器的接线会降低了电机运行的可靠性；(2)在恶劣工况下传感器的工作性能会受...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种同步磁阻电机电感参数辨识及转子位置混合估计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，在电机未启动时，预定电机转子初始角度，通过施加固定的电压矢量来产生转矩将电机转子拉动到预定的初始位置；步骤2，在电机慢速和中速及未满载的运行情况下，采用基于电流导数的基频脉宽调制激励估计算法，通过对有功电压矢量和无功电压矢量作用下的电流采样求导并计算后，得到电机的转子位置信息；步骤3，在电机高速及满载的运行情况下，采用扩展反电动势估计算法来预估转子的位置信息；采用加权平均的方法实现基频脉宽调制激励估计算法和扩展反电动势估计算法上下两种方法的平滑过度；使用有功电压矢量作用下的电流导数来在线估计电机的dq轴电感参数，从而增大扩展反电动势的估计精准度。2.根据权利要求1所述的一种同步磁阻电机电感参数辨识及转子位置混合估计方法，其特征在于：步骤1中，根据电磁转矩方程，通过施加一个恒定的电压矢量V
s
，同步磁阻电机会产生一个转矩T
e
将转子拉动到预定位置θ0，从而防止电机在启动时因初始位置无法估计而导致反转或启动失败。3.根据权利要求2所述的一种同步磁阻电机电感参数辨识及转子位置混合估计方法，其特征在于：步骤2中，具体包括以下步骤：2.1在空载情况下，根据电机预定的初始位置θ0，施加相应的PWM电压信号，使得电机开始旋转；2.2对同步磁阻电机的三相电流进行实时采样，采样步长要短，从而提高估计精度；2.3选取一个PWM周期中的一个有功电压矢量V1、V3或V5和一个无功电压矢量V7作用下的电流进行求导并相减，对公式中的自感和互感展开并做简单处理后，将其转换成包含有转子位置θ
e
的cos函数P
α
和sin函数P
β
，最后通过反正切函数估算出转子的位置。4.根据权利要求3所述的一种同步磁阻电机电感参数辨识及转子位置混合估计方法，其特征在于：2.3中具体包括以下步骤：2.3.1，根据同步磁阻电机的数学模型，假设在一个PWM周期中选用有功电压矢量V1和零电压矢量V7来估计电流导数，当施加有功电压矢量V1时，则电压方程表示为：零电压矢量V7来估计电流导数，当施加有功电压矢量V1时，则电压方程表示为：
2.3.2同理，推导出当施加电压为零电压矢量V7时的电压方程；2.3.3V
dc
为逆变器的直流母线电压，在一个PWM周期中，V1和V7作用下的电阻压降差值忽略不计，不会影响估计精度，将2.3.1和2.3.2中对应的线电压公式进行相减得到如下公式：式：式：2.3.4因为电机为星形连接，则有i
A
+i
B
+i
C
＝0，在通过结合步骤2.3.3中的公式，得到：＝0，在通过结合步骤2.3.3中的公式，得到：＝0，在通过结合步骤2.3.3中的公式，得到：＝0，在通过结合步骤2.3.3中的公式，得到：2.3.5将位置矢量的三个标量定义为：
2.3.6将2.3.4和2.3.5中的公式结合，得出：2.3.6将2.3.4和2.3.5中的公式结合，得出：2.3.6将2.3.4和2.3.5中的公式结合，得出：2.3.7通过Clark变换，将位置向量的标量转化为静止坐标系下的方程：2.3.7通过Clark变换，将位置向量的标量转化为静止坐标系下的方程：2.3.8最后通过反正切函数或锁相环估算出转子的位置：以上各式中，V
A
、V
B
、V
C
是定子A、B、C相电压，i
A
、i
B
、i
C
是定子A、B、C相电流，R
A
、R
B
、R
C
是定子A、B、C相电阻，L
AA
、L
BB
...
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