三级式无刷交流同步电机的转子初始位置估计方法技术

本发明专利技术公开一种三级式无刷交流同步电机的转子初始位置估计方法，步骤是：采用脉振高频电压注入法获取转子初始位置估计值，采用反电势极性判断法获取转子扇区信息；根据反电势极性判断法获取的转子扇区信息对脉振高频电压注入法获取的转子位置估计值进行扇区修正，得到最终的转子初始位置估计值。此种位置估计方法可解决现有研究中存在的问题，获得准确的转子初始位置估计值，结构简单，易于实现，估算精度高，无需对起动/发电系统的拓扑结构进行更改，无需增加额外的硬件开销。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三级式无刷交流同步电机，特别涉及该电机的转子初始位置估计方法。
技术介绍
飞机起动/发电系统的高速化、集成化、高可靠性和高功率密度是现代飞机电源系统的发展趋势。起动/发电系统使发电机与起动机实现了统一，从而革除了传统的起动机，有效简化了发动机附件，减轻了重量，提高了机动性和可靠性。 变频交流电源系统是民用飞机领域的研发重点和热点。新型变频交流电源系统多采用三级式无刷交流同步电机，该电机包括主电机、交流励磁机和永磁副励磁机，借助旋转整流器实现了整个电机的无刷化。三级式无刷交流同步电机作为电动机运行时，向交流励磁机的励磁绕组中通入单相交流电,交流励磁机的转子三相绕组中产生变化的感应电势，经过旋转整流器整流后为主电机提供励磁，同时主电机的定子三相绕组中通入三相交流电，两者产生的磁势相互作用可使机组起动；作为发电机运行时，永磁发电机输出三相交流电，经外接整流器整流后为交流励磁机提供直流励磁，根据机组转速的变化，主电机将输出不同频率的三相交流电。三级式无刷交流同步电机在航空电源系统中的发电控制技术已非常成熟，近年来国内外学者针对三级式无刷交流起动/发电机的起动控制技术展开了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三级式无刷交流同步电机的转子初始位置估计方法，其特征在于包括如下步骤：（1）采用脉振高频电压注入法获取转子初始位置估计值：交流励磁机不通电，将脉振高频电压信号注入到三级式无刷交流同步电机的主电机中，并从主电机的高频响应电流中提取出转子初始位置的估计值；采用反电势极性判断法获取转子扇区信息：主电机电枢回路不通电，在交流励磁机励磁绕组中通入直流励磁，待直流励磁稳定后，切断直流励磁，并检测主电机电枢绕组三相感应电压，根据三相感应电压极性获得转子扇区信息；（2）根据反电势极性判断法获取的转子扇区信息对脉振高频电压注入法获取的转子位置估计值进行扇区修正，得到最终的转子初始位置估计值。

【技术特征摘要】
1.一种三级式无刷交流同步电机的转子初始位置估计方法，其特征在于包括如下步骤 (1)采用脉振高频电压注入法获取转子初始位置估计值交流励磁机不通电，将脉振高频电压信号注入到三级式无刷交流同步电机的主电机中，并从主电机的高频响应电流中提取出转子初始位置的估计值； 采用反电势极性判断法获取转子扇区信息主电机电枢回路不通电，在交流励磁机励磁绕组中通入直流励磁，待直流励磁稳定后，切断直流励磁，并检测主电机电枢绕组三相感应电压，根据三相感应电压极性获得转子扇区信息； (2)根据反电势极性判断法获取的转子扇区信息对脉振高频电压注入法获取的转子位置估计值进行扇区修正，得到最终的转子初始位置估计值。2.如权利要求I所述的三级式无刷交流同步电机的转子初始位置估计方法，其特征在于所述步骤(I)中，脉振高频电压注入法的具体内容是 Ca)三级式无刷交流同步电机的交流励磁机不通电，向三级式无刷交流同步电机的主电机中注入脉振闻频电压彳目号；在估计的旋转坐标系中，直轴电压给定值为Frf = VCOs(O)kf )，交轴电压给定值为(=O，转子初始位置估计值彡的初始值为O，其中，ωω表示高频电压信号角频率；利用转子初始位置估计值I对给定值&和^进行Park—1和Clarke—1坐标变换得到三相电压值给定信号Vsa、Vsb和Vs。，给三级式无刷交流同步电机的主电机电枢绕组中注入给定的脉振高频电压信号； (b)检测三级式无刷交流同步电机的主电机电枢绕组的相电流isa和isb，利用转子初始位置估计值#对isa和isb进行Clarke和Park坐标变换,计算得到主电机交轴高频电流响应Λi￥ ·lsq · (C)将I与Sin(COhft)相乘，经过低通滤波器滤除其中的高频分量，从而得到仅包含转子位置误差的低频信号f( Λ θ), (Δ Θ)经过位置调节器后得到转子初始位置估计值(d)重复上述步骤(a)、(b)和(C)，直到转子初始位置估计值#一直保持不变。3.如权利要求I所述的三级式无刷交流同步电...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐国芬，周波，魏佳丹，秦显慧，杨溢炜，张坤，钱东祥，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：