一种基于正交锁相环的永磁同步电机转子位置及速度检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于正交锁相环的永磁同步电机转子位置及速度检测方法，针对永磁同步电机矢量控制中对转子位置及速度信号精度要求高的问题，利用单个线性霍尔传感器的检测信号，基于正负序分量分离的思想，利用霍尔信号中的正序分量和负序分量分别在旋转坐标系下表现为交流量和直流量的特性，在旋转坐标系下提取单个线性霍尔传感器检测信号中的正序分量，并通过正交锁相环同步输出信号与输入信号之间的相位，达成输出转子位置估计值对输入信号相位的无静差追踪，从而实现永磁同步电机转子位置及速度检测。此方法较好的解决了永磁同步电机传统转子位置检测方案中多个霍尔信号间存在幅值偏差和相位偏差的问题，算法实现和系统结构简单，鲁棒性强。鲁棒性强。鲁棒性强。

A detection method of rotor position and speed of permanent magnet synchronous motor based on orthogonal phase locked loop

【技术实现步骤摘要】
一种基于正交锁相环的永磁同步电机转子位置及速度检测方法


[0001]本专利技术涉及永磁同步电机转子位置及速度检测技术，尤其涉及一种基于正交锁相环的永磁同步电机转子位置及速度检测方法。

技术介绍

[0002]永磁同步电机具有效率高、功率因数高、运行可靠等优点，在工业生产、航空航天和家用电器等领域被广泛应用。而永磁同步电机矢量控制中对转子位置及速度信号精度要求较高，控制系统需要实时得到转子位置信息，从对各种工况的适应性来看，目前使用机械传感器是获取永磁同步电机转子位置信息最可靠的方案。
[0003]霍尔传感器具有体积小、结构简单、非接触测量等优点，适合在永磁同步电机转子位置检测中使用。开关霍尔传感器输出的转子位置信号是离散的，一般不能直接用于永磁同步电机矢量控制系统，而线性霍尔传感器可以提供连续的转子位置信号，但多路霍尔信号中往往存在幅值偏差和相位偏差的问题，严重影响转子位置估算精确度。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种基于正交锁相环的永磁同步电机转子位置及速度检测方法，解决了永磁同步电机传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于正交锁相环的永磁同步电机转子位置及速度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用线性霍尔传感器检测当前时刻永磁同步电机的转子位置，得到霍尔电压信号h0；S2、对检测得到的霍尔电压信号h0进行归一化处理，得到两相静止坐标系下的霍尔信号h
α
、h
β
，其中，h
α
和h
β
分别为两相静止坐标系下α轴和β轴霍尔信号；S3、将两相静止坐标系下的霍尔信号h
α
、h
β
进行坐标变换，得到两相旋转坐标系下的霍尔信号h
d
、h
q
，其中，h
d
和h
q
分别表示两相旋转坐标系下d轴和q轴霍尔信号；S4、分离两相旋转坐标系下霍尔信号的交直流分量，得到两相旋转坐标系下的霍尔信号h
d
、h
q
中的交流分量其中，和分别表示两相旋转坐标系下d轴和q轴霍尔信号的交流分量；S5、通过正交锁相环处理霍尔信号的交流分量经过正交锁相环的环路滤波器和压控振荡器的调节作用，使正交锁相环输出的转子位置估计值的二倍与输入信号的相位间的相位差尽可能小，当正交锁相环稳定时，正交锁相环输出的转子位置估计值能够收敛至实际的转子位置θ
r
；其中正交锁相环的比例积分调节器模块输出转子估计转速估计转速经积分器处理后得到实时估计的永磁同步电机转子位置S6、重复步骤S1至步骤S5，实时解算永磁同步电机转子位置及速度。2.根据权利要求1所述的一种基于正交锁相环的永磁同步电机转子位置及速度检测方法，其特征在于，步骤S1中线性霍尔传感器的安装位置与永磁同步电机的定子A相绕组轴线重合。3.根据权利要求1所述的一种基于正交锁相环的永磁同步电机转子位置及速度检测方法，其特征在于，步骤S2中归一化处理的计算公式如下：其中，u1取线性霍尔传感器检测得到的霍尔电压信号h0，u2取0。4.根据权利要求1所述的一种基于正交锁相环的永磁同步电机转子位置及速度检测方法，其特征在于，步骤S3中的坐标变换为派克变换，公式为：其中，θ表示派克变换使用的转子位置。5.根据权利要求4所述的一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓琳，韩冰阳，甘强，司徒安祺，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：