[发明专利]一种永磁同步电机相反电势的辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁同步电机，尤其涉及一种永磁同步电机相反电势的辨识方法，属于 永磁同步电机控制技术领域。

背景技术

永磁同步电机具有结构简单、功率密度高、控制简单等诸多优点。近年来，永磁同步电 机在高性能调速系统和伺服控制系统等工业领域中得到了日益广泛的应用。

永磁同步电机闭环控制中，相反电势的辨识对于电机的稳定运行具有重要的影响。若相 反电势辨识不准，将导致永磁同步电机电磁转矩计算错误、定子电流波形畸变、转矩输出异 常，严重时会使永磁同步电机不能正常运行。目前，公知的现有技术，一是假设永磁同步电 机的三相相反电势为理想正弦波形，但由于电机加工装配工艺限制，电机实际相反电势往往 与理想正弦波相差甚远；另一种方法利用原动机拖动永磁同步电机，离线测得电机相反电势 并将其存储于微处理器中供电机控制时使用，但这种方法的软硬件成本较高，且无法得到反 电势的实时在线信号。

因此，现有技术的相反电势辨识效果与实际值差别较大，难以满足永磁同步电机闭环控 制要求。如何实时准确辨识永磁同步电机相反电势，是现有技术有待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决永磁同步电机闭环控制中电机相反电势难以实时准确辨识的问 题，而提出一种永磁同步电机相反电势的辨识方法。

为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种永磁同步电机相反电势的辨识方法，包括如下步骤：

(1)将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，从而永磁同步电机中性点的电压为 0；

(2)确定永磁同步电机A、B、C三相端电压和相电压；

(3)检测永磁同步电机A、B、C三相相电流，结合前述相电压，计算永磁同步电机A、 B、C三相相反电势。

上述所述步骤(2)中，永磁同步电机A、B、C三相端电压的确定方法是：首先判断三 相全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程，当工作在导通过程，永磁同步电机A、B、C三 相端电压通过功率管的状态确定：若某相的上桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电 压源幅值的1/2、极性为正，若某相的下桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源 幅值的1/2、极性为负；当工作在续流过程，永磁同步电机A、B、C三相端电压通过续流二 极管的状态确定：若某相的上桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的 1/2、极性为正，若某相的下桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的 1/2、极性为负。

上述所述判断三相全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程的方法是：检测三相全桥逆 变器功率管是否全部关断，当三相全桥逆变器功率管不是全部关断时，则表明三相全桥逆变 器处于导通过程；当三相全桥逆变器功率管全部关断，则表明三相全桥逆变器处于续流过程。

上述所述步骤(2)中，永磁同步电机A、B、C三相相电压的确定方法是：将永磁同步电 机A、B、C三相端电压减去中性点的电压，得到永磁同步电机相电压，由于中性点的电压为 0，故相电压与端电压相同。

上述所述步骤(3)的详细内容是：利用电流传感器检测永磁同步电机A、B、C三相相电 流i_a、i_b、i_c，再结合步骤(2)中的A、B、C三相相电压u_a、u_b、u_c，根据下式永磁同步电 机相电压平衡方程，计算得到永磁同步电机三相相反电势e_a、e_b、e_c：