[发明专利]无刷直流电机转速估计方法及其变频器

说明书

技术领域

本发明涉及无刷直流电机的转速估计方法及其变频器。

背景技术

无刷直流电机具有高效、可靠性好等优点，已经得到了广泛的应用。当需要对无刷直流电机进行速度控制时，就需要对其转速进行检测。光电编码器可以很好地实现转速检测，但编码器的安装不但增加了系统的成本，而且还会降低系统的可靠性。计算两个换相点之间的时间也可以估计速度，使用这种方法可以避免使用编码器，但获得的转速精度较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供无需使用光电编码器就能较为精确地获得无刷直流电机的转速的转速估计方法。

本发明所要解决的又一技术问题在于提供无需使用光电编码器就能较为精确地获得无刷直流电机的转速的变频器。

本发明提供了一种无刷直流电机转速估计方法，包括以下步骤：

步骤1，获取无刷直流电机的三相相反电势e_a、e_b和e_c；

步骤2，根据获取的三相相反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子相磁链λ_α和λ_β；

步骤3，根据相磁链进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

本发明还提供了一种变频器，包括端电压检测电路、三相端电压滤波电路和控制器；

端电压检测电路的信号输出端与三相端电压滤波电路的输入端电连接，用于采集无刷直流电机的三相端电压；

三相端电压滤波电路的输出端与控制器的信号输入端电连接，用于将采集到的三相端电压滤波后获得三相相反电势e_a、e_b和e_c；

所述的控制器包括：

转子相磁链计算单元，用于根据从三相端电压滤波电路获得的三相相反电势e_a、e_b和e_c，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子相磁链λ_α和λ_β；

转速估计单元，根据所述转子相磁链计算单元的计算结果，通过以下公式对无刷直流电机进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

本发明还提供了一种无刷直流电机转速估计方法，包括以下步骤：

步骤1，获取无刷直流电机的线反电势e_ab、e_bc和e_ca；

步骤2，根据获取的线反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子线磁链λ′_α和λ′_β；

步骤3，根据线磁链进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

本发明还提供了一种变频器，包括端电压检测电路、三相端电压滤波电路和控制器；

端电压检测电路的信号输出端与三相端电压滤波电路的输入端电连接，用于采集无刷直流电机的三相端电压；

三相端电压滤波电路的输出端与控制器的信号输入端电连接，用于将采集到的三相端电压滤波后获得三相相反电势e_a、e_b和e_c；

所述的控制器包括：

线反电势计算单元，用于将该三相相反电势e_a、e_b和e_c两两相减，得到无刷直流电机的线反电势e_ab、e_bc和e_ca；

线磁链计算单元，用于根据所述线反电势计算单元计算的线反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子线磁链λ′_α和λ′_β；

转速估计单元，用于通过以下公式进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

本发明还提供了一种变频器，包括逆变电路、电压采集装置、电流采集装置和控制器；

逆变电路的控制信号输入端与控制器的控制信号输出端电连接，输出端与无刷直流电机的输入端电连接；

电压采集装置的信号输出端与控制器的信号输入端电连接，用于采集逆变电路的输入电压U_dc；

电流采集装置的信号输出端与控制器的信号输入端电连接，用于采集无刷直流电机的定子的三相绕组的相电流i_a、i_b和i_c；

所述的控制器包括：