一种电动汽车用永磁同步电机转子初始位置校正方法技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车用永磁同步电机转子初始位置校正方法，包括如下步骤：S 10，电机预定位；S20，电机连续定位；S30，电机重复定位；S40，取定位角度平均值；S50，取各定位角度采样值对应的转子电角度；S60，取各位置时采样值与实际值的误差的平均值；S70，保存平均误差值；S80，角度校正；本发明专利技术实现了永磁同步电机转子初始位置的校正，解决了在安装旋转变压器作为电机位置反馈信号的过程中产生的误差，保证了永磁同步电机转子在生产过程中的安装位置的一致性，提高了整个驱动系统的效率，减少了在极端情况下甚至可能造成驱动系统失效的几率，大大提高了驱动系统的安全性。大大提高了驱动系统的安全性。大大提高了驱动系统的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车用永磁同步电机转子初始位置校正方法


[0001]本专利技术涉及一种电动汽车用永磁同步电机转子初始位置校正方法，属于电机控制


技术介绍

[0002]新能源汽车特别是电动汽车在迅速发展的汽车行业占据越来越重要的地位，这种趋势符合我国能源发展战略，永磁同步电机以其转矩/惯量比高、无需励磁电流、动态响应快、运行效率和功率密度都很高等优点，在电动汽车驱动系统中具有广阔的应用前景；永磁同步电机需要精确检测转子初始位置来保证电机的高性能控制，而在电动汽车用永磁同步电机的生产过程中，由于在安装旋转变压器作为电机位置反馈信号的过程中产生的误差，并不能保证生产过程中的安装位置的一致性，通常会造成一定的角度误差，这种误差会降低整个驱动系统的效率，在极端情况下甚至可能造成驱动系统失效。

技术实现思路

[0003]针对上述存在的技术问题，本专利技术的目的是：提出了一种电动汽车用永磁同步电机转子初始位置校正方法，能够有效的检测及校正永磁同步电机转子初始位置，保证驱动系统的效率。
[0004]本专利技术的技术解决方案是这样实现的：一种电动汽车用永磁同步电机转子初始位置校正方法，包括如下步骤，
[0005]S10，电机预定位：通过预定位使电机永磁体与第一次定位的力矩的夹角不为0；
[0006]S20，电机连续定位：通过控制器向电机施加电压，并结合电压控制电机三相电流，同时检测旋转变压器的位置反馈信号，并连续记录相邻n个检测周期的值，当n个周期内的最大值与最小值之差小于设定阈值时，取n个周期内的平均值；
[0007]S30，电机重复定位：重复执行m次步骤S20，得到每次的平均值并记录；
[0008]S40，取定位角度平均值：将步骤S30中每次得到的平均值相加后再除以重复的次数，得到定位角度平均值，即为采样值；
[0009]S50，取各定位角度采样值对应的转子电角度：对电机三相绕组施加电压的电压矢量，并根据三相绕组的合成磁势的方向与轴线方向形成的不同角度来确认施加电压后电机的转子位置；
[0010]S60，取各位置时采样值与实际值的误差的平均值：根据步骤S50得到的不同转子电角度与采样值之间的差值，求得电角度位置的平均误差值；
[0011]S70，保存平均误差值：在得到平均误差值的值后，单片机把该值写入内部集成的EEPROM或其他非遗失性存储介质内，并在系统重新上电后读取该值作为位置反馈的补偿值；
[0012]S80，角度校正：在控制器每次上电后，首先读取平均误差值，作为补偿位置角度，在控制过程中把通过旋转变压器读取到的反馈位置角与平均误差值相加，取得电机转子的
实际位置角作为后续控制变量。
[0013]优选的一种方案，在步骤S20中，电机三相电流分别记为IU、IV、IW，其中IU为
‑
10％～10％IN,IV为
‑
10％～10％IN,IW为
‑
10％～10％IN，IN为额定电流。
[0014]优选的一种方案，在步骤S20中，电机连续定位进行第一次定位，通过控制器向电机施加电压，并结合电压控制IU＝10％IN、IV＝
‑
5％IN、IW＝
‑
5％IN，同时检测旋转变压器的位置反馈信号，记为θ1；并连续记录相邻n个检测周期θ1的值，当n个周期内的最大值与最小值之差小于设定阈值时，取n个周期内的平均值记为θ
11
。
[0015]优选的一种方案，在步骤S20中，电机连续定位进行第二次定位，通过控制器向电机施加电压，并结合电压控制IU＝5％IN、IV＝5％IN、IW＝
‑
10％IN，同时检测旋转变压器的位置反馈信号，记为θ2；并连续记录相邻n个检测周期θ2的值，当n个周期内的最大值与最小值之差小于设定阈值时，取n个周期内的平均值记为θ
21
。
[0016]优选的一种方案，在步骤S20中，电机连续定位进行第三次定位，通过控制器向电机施加电压，并结合电压控制IU＝
‑
5％IN、IV＝10％IN、IW＝
‑
5％IN，同时检测旋转变压器的位置反馈信号，记为θ3；并连续记录相邻n个检测周期θ3的值，当n个周期内的最大值与最小值之差小于设定阈值时，取n个周期内的平均值记为θ
31
。
[0017]优选的一种方案，在步骤S20中，电机连续定位进行第四次定位，通过控制器向电机施加电压，并结合电压控制IU＝
‑
10％IN、IV＝5％IN、IW＝5％IN，同时检测旋转变压器的位置反馈信号，记为θ4；并连续记录相邻n个检测周期θ4的值，当n个周期内的最大值与最小值之差小于设定阈值时，取n个周期内的平均值记为θ
41
。
[0018]优选的一种方案，在步骤S20中，电机连续定位进行第五次定位，通过控制器向电机施加电压，并结合电压控制IU＝
‑
5％IN、IV＝
‑
5％IN、IW＝10％IN，同时检测旋转变压器的位置反馈信号，记为θ5；并连续记录相邻n个检测周期θ5的值，当n个周期内的最大值与最小值之差小于设定阈值时，取n个周期内的平均值记为θ
51
。
[0019]优选的一种方案，在步骤S20中，电机连续定位进行第六次定位，通过控制器向电机施加电压，并结合电压控制IU＝5％IN、IV＝
‑
10％IN、IW＝5％IN，同时检测旋转变压器的位置反馈信号，记为θ6；并连续记录相邻n个检测周期θ6的值，当n个周期内的最大值与最小值之差小于设定阈值时，取n个周期内的平均值记为θ
61
。
[0020]优选的一种方案，根据步骤S30，第二次执行第一到第六次定位，得到每次的平均值，得到θ
12
、θ
22
、θ
32
、θ
42
、θ
52
、θ
62
；重复执行m次步骤S20，得到θ
1m
、θ
2m
、θ
3m
、θ
4m
、θ
5m
、θ
6m
；并取定位角度平均值：
[0021]θ1＝(θ
11
+θ
12
+
…
+θ
1m
)/m；
[0022]θ2＝(θ
21
+θ
22
+
…
+θ
2m
)/m；
[0023]θ3＝(θ
31
+θ
32
+
…
+θ
3m
)/m；
[0024]θ4＝(θ
41
+θ
42
+
…
+θ
4m
)/m；
[0025]θ5＝(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用永磁同步电机转子初始位置校正方法，其特征在于：包括如下步骤，S10，电机预定位：通过预定位使电机永磁体与第一次定位的力矩的夹角不为0；S20，电机连续定位：通过控制器向电机施加电压，并结合电压控制电机三相电流，同时检测旋转变压器的位置反馈信号，并连续记录相邻n个检测周期的值，当n个周期内的最大值与最小值之差小于设定阈值时，取n个周期内的平均值；S30，电机重复定位：重复执行m次步骤S20，得到每次的平均值并记录；S40，取定位角度平均值：将步骤S30中每次得到的平均值相加后再除以重复的次数，得到定位角度平均值，即为采样值；S50，取各定位角度采样值对应的转子电角度：对电机三相绕组施加电压的电压矢量，并根据三相绕组的合成磁势的方向与轴线方向形成的不同角度来确认施加电压后电机的转子位置；S60，取各位置时采样值与实际值的误差的平均值：根据步骤S50得到的不同转子电角度与采样值之间的差值，求得电角度位置的平均误差值；S70，保存平均误差值：在得到平均误差值的值后，单片机把该值写入内部集成的EEPROM或其他非遗失性存储介质内，并在系统重新上电后读取该值作为位置反馈的补偿值；S80，角度校正：在控制器每次上电后，首先读取平均误差值，作为补偿位置角度，在控制过程中把通过旋转变压器读取到的反馈位置角与平均误差值相加，取得电机转子的实际位置角作为后续控制变量。2.如权利要求1所述的一种电动汽车用永磁同步电机转子初始位置校正方法，其特征在于：在步骤S20中，电机三相电流分别记为IU、IV、IW，其中IU为
‑
10％～10％IN,IV为
‑
10％～10％IN,IW为
‑
10％～10％IN，IN为额定电流。3.如权利要求2所述的一种电动汽车用永磁同步电机转子初始位置校正方法，其特征在于：在步骤S20中，电机连续定位进行第一次定位，通过控制器向电机施加电压，并结合电压控制IU＝10％IN、IV＝
‑
5％IN、IW＝
‑
5％IN，同时检测旋转变压器的位置反馈信号，记为θ1；并连续记录相邻n个检测周期θ1的值，当n个周期内的最大值与最小值之差小于设定阈值时，取n个周期内的平均值记为θ
11
。4.如权利要求3所述的一种电动汽车用永磁同步电机转子初始位置校正方法，其特征在于：在步骤S20中，电机连续定位进行第二次定位，通过控制器向电机施加电压，并结合电压控制IU＝5％IN、IV＝5％IN、IW＝
‑
10％IN，同时检测旋转变压器的位置反馈信号，记为θ2；并连续记录相邻n个检测周期θ2的值，当n个周期内的最大值与最小值之差小于设定阈值时，取n个周期内的平均值记为θ
21
。5.如权利要求4所述的一种电动汽车用永磁同步电机转子初始位置校正方法，其特征在于：在步骤S20中，电机连续定位进行第三次定位，通过控制器向电机施加电压，并结合电压控制IU＝
‑
5％IN、IV＝10％IN、IW＝
‑
5％IN，同时检测旋转变压器的位置反馈信号，记为θ3；并连续记录相邻n个检测周期θ3的值，当n个周期内的最大值与最小值之差小于设定阈值时，取n个周期内的平均值记为θ
31
。6.如权利要求5所述的一种电动汽车用永磁同步电机转子初始位置校正方法，其特征在于：在步骤S20中，电机连续定位进行第四次定位，通过控制器向电机施加电压，并结合电
压控制IU＝
‑
10％IN、IV＝5％IN、IW＝5％IN，同时检测旋转变压器的位置反馈信号，记为θ4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广栋，
申请(专利权)人：苏州艾思控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：