[发明专利]一种永磁同步电机零位标定方法、标定装置及控制系统有效

专利信息
申请号: 201810261577.6 申请日: 2018-03-28
公开(公告)号: CN108418492B 公开(公告)日: 2019-08-27
发明(设计)人: 陈振;刘训;刘向东;高聪哲;赵静;李健 申请(专利权)人: 北京理工大学;京工智能科技有限公司
主分类号: H02P21/18 分类号: H02P21/18;H02P21/14
代理公司: 北京高沃律师事务所 11569 代理人: 王戈
地址: 100000 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 永磁同步电机 零位 转动 零位标定 标定装置 控制系统 驱动信号 标定 驱动 给定信号 停止驱动 电机 保证
【说明书】:

发明公开了一种永磁同步电机零位标定方法、标定装置及控制系统。所述标定方法包括:根据标定给定信号产生驱动信号;根据所述驱动信号驱动永磁同步电机;获取永磁同步电机的实际角度;根据永磁同步电机的实际角度获得转速值,并计算所述转速值的变化值;并根据永磁同步电机的转动的速度值和速度值的变化值判断永磁同步电机是否转动到零位,当转动到零位时,将永磁同步电机的实际角度作为零位,停止驱动,当没有转动到零位时,继续驱动,来获得永磁同步电机的零位,实现永磁同步电机的零位标定,并通过电机的速度值和速度值的变化值判断是否转动到零位,保证了零位判断的精度。

技术领域

本发明涉及电机控制领域,特别涉及一种永磁同步电机零位标定方法、标定装置及控制系统。

背景技术

近年来,永磁同步电机以其体积小、结构简单、效率高、功率密度高、转矩电流比高、易于散热及维护等特点,而受到人们广泛地重视和研究。目前对永磁同步电机的高精度控制一般采用磁场空间矢量脉宽调制策略(SVPWM)。获得精确的转子位置是实现永磁同步电机高性能矢量控制的前提,目前大多数永磁同步电机伺服都是采用机械传感器来获取电机转子的位置信息。

机械传感器和永磁同步电机PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)一般是是同轴固定安装,机械传感器的物理零角和PMSM的电角度零角一般不会正好重合,且对于同一台电机,多次拆装位置不会完全一致;相同批次不同的机械传感器和电机,其零角相对位置也是不一样的,所以电机在运行之前需要对零位偏差进行校准。零位偏差校准通常采用强迫定位校准法:

一种是采用相关的专业设备如直流枪对电机三相线进行通电测试,A相通正电,B、C相通负电,通入电后,然后电机转子转到一个固定位置后不动,则这个位置就确定为电机的初始位置即零位。但是由于每种永磁电机的磁阻扭矩及转动惯量不一样,所需要的电流不一样,故直流电流枪的使用就存在缺陷了,且硬件上的不同也造成所测零位会存在偏差,从而导致电机控制上的精度较差或者导致电机的扭矩缺失或过大的情况出现。

另一种是根据给定矢量控制中的永磁同步电机定子侧的q、d轴电流控制永磁同步电机,给定矢量控制中永磁同步电机定子侧的q轴电流为0,d轴电流为设定倍数的额定电流值以内,即对电机施加一个固定方向的电流矢量,迫使电机转子旋转到零位置。这种方法需要使用角度值来计算矢量控制的输入信号,角度值的精确度对零位标定是有影响的。该方法校准所需要的时间比较长,而且在整个校准过程中,转子转动幅度较大,会造成机械冲击,并且由于永磁同步电机转子自身存在的摩擦,加上该方法进行零位校准时,在接近设计零位时电机的电磁转矩会很小,所以使用该方法会存在较大的误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种永磁同步电机零位标定方法、标定装置及控制系统,以提高永磁同步电机零位标定和控制的精度。

为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

一种永磁同步电机零位标定方法,所述标定方法包括如下步骤:

根据标定给定信号产生驱动信号;

根据所述驱动信号驱动永磁同步电机;

获取永磁同步电机的实际角度;

根据所述永磁同步电机的实际角度计算转速值和转速值的变化值;

根据所述转速值和所述变化值,判断所述永磁同步电机是否转到零位,若是则将所述永磁同步电机的实际角度作为所述永磁同步电机的零位,若否,则返回所述根据所述驱动信号驱动永磁同步电机的步骤。

可选的,所述根据所述转速值和所述变化值,判断所述永磁同步电机是否转到零位,若是则将所述永磁同步电机的实际角度作为所述永磁同步电机的零位,若否,则返回所述根据所述驱动信号驱动永磁同步电机的步骤,具体包括:

判断所述转速值是否为零,获得第一判断结果;

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