[发明专利]一种高频注入法检测永磁同步电机转子位置的补偿方法

说明书

本发明公开了一种高频注入法检测永磁同步电机转子位置的补偿方法，包括如下步骤：S10)、在检测前，预先确定线性插值表θ_cmp＝f(θ₀)，将该线性插值表θ_cmp＝f(θ₀)作为永磁同步电机二次谐波的固有特性；S20)、在检测时，根据所述的线性插值表θ_cmp＝f(θ₀)对所述的θ₀进行动态开环补偿以消除高频注入法检测时产生的二次谐波，其中，所述θ_cmp为转子位置补偿角，所述θ₀为转子位置估算角；本发明可明显减少高频注入法中存在的二次谐波问题，有效改善了采用高频注入法检测永磁同步电机转子位置的精度，明显提高整个高频注入法检测系统的静态和动态运行性能，同时本发明的补偿方法简单易于控制，不需要增加硬件设施投入，适合进行规模化推广应用。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机控制转子位置检测领域，具体涉及了一种高频注入法检测永磁同步电机转子位置的补偿方法。

背景技术

永磁同步电机因其具有效率高、体积小、噪音小等优点，因此被广泛应用于家用电器、电动汽车等领域。永磁同步电机的无传感器控制技术相比传统技术省去了位置传感器，降低了硬件成本，提高了系统可靠性。

在众多无位置传感器检测技术中，高频注入法利用永磁同步电机自带的凸极特性，可有效检测出转子位置，具有不依赖电机反电势、对电机参数不敏感、鲁棒性强的特点，特别适合应用在电机低速运行的场合，已成为永磁同步电机常用的一种无传感器转子位置检测技术，然而由于永磁同步电机由于存在次凸极效应、参数不对称的情况等原因，会在电机内部引起大量谐波，其中二次谐波问题尤为突出，二次谐波问题会导致转子位置估算角的精确性降低，最终导致整个高频注入法检测系统的稳定性较差。

现有技术中通常采用滤波器来解决上述涉及的谐波问题，然而滤波器本身的应用不仅增加了检测系统的硬件成本，而且滤波器由于其自身的工作原理也会带来新的检测延迟问题，也会导致转子位置估算角的精确性降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种高频注入法检测永磁同步电机转子位置的补偿方法，可明显减少高频注入法中存在的二次谐波问题，有效改善了采用高频注入法检测永磁同步电机转子位置的精度，明显提高整个高频注入法检测系统的静态和动态运行性能，同时本发明的补偿方法简单易于控制，不需要增加硬件设施投入，适合进行规模化推广应用。

在得到本发明技术方案之前，本申请人进行了大量研发分析以及试验检测后惊喜地发现，由于永磁同步电机的次凸极效应与参数不对称等因素产生的产生二次谐波问题属于永磁同步电机的本体固有特性，在永磁同步电机运行过程中基本保持不变。在这一惊喜发现下，本申请人尝试在高频注入法检测永磁同步电机转子位置之前预先确定永磁同步电机二次谐波的固有特性，其二次谐波的固有特性表现为转子位置估算角θ₀与转子位置补偿角θ_cmp的对应关系，然后在永磁同步电机正常运行检测过程中，根据该预先确定的对应关系对高频注入法检测得到的转子位置估算角θ₀进行动态开环补偿，发现可以非常明显地避免或减少永磁同步电机的二次谐波问题，取得了本领域技术人员无法预料到的显著突出效果。

本发明采用的技术方案如下：

一种高频注入法检测永磁同步电机转子位置的补偿方法，包括如下步骤：

S10)、在检测前，预先确定线性插值表θ_cmp＝f(θ₀)，将该线性插值表θ_cmp＝f(θ₀)作为永磁同步电机二次谐波的固有特性；