[发明专利]一种永磁同步电机初始相位检测方法

说明书

本发明涉及一种永磁同步电机初始相位检测方法，属于永磁同步电机技术领域。现有技术中，存在检测转子初始相位偏差大甚至不能检测等问题。本发明提供了一种永磁同步电机伺服初始相位检测方法，该初始相位检测方法包括：速度环及电流环调节器模块、坐标变换模块、空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)模块、三相逆变电路模块、传感器及速度计算模块、永磁同步电机模块；具有初始相位检测误差小的特点。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机技术领域，具体涉及一种利用永磁同步电机初始 相位检测系统进行初始相位检测的方法。

背景技术

目前，许多食品加工、芯片制造、汽车生产等行业公司引进自动化生产线 或者加大产线的自动化程度。为了保证生产可靠、加工精度高等，自动化生产 线往往使用伺服控制系统。相比与电液伺服控制系统，永磁同步电机伺服控制 系统能够满足不同功率要求，并且安装简单方便，能够实现高精度控制，保证 产品的可靠性。

永磁同步电机伺服控制系统往往使用磁场定向控制或者直接转矩控制策 略，这些控制策略要求在启动阶段完成转子初始相位的获取及电机动力线相序 正确连接，在电机启动后能够实时获取转子电角度和速度。

永磁同步电机初始相位指的是电机启动前对应的转子初始位置电角度，初 始相位检测的准确度影响着伺服系统的启动性能。采用磁场定向控制策略的伺 服系统，若出现转子初始相位检测误差大的情况，初始相位检测系统输出转矩 电流不在实际转子q轴上，会导致电机振动或者反转等启动异常问题，输出的 转矩电流在实际转子d轴上存在分量，可能导致永磁体温度高，从而引起在电 机寿命周期内永磁体磁通会下降等问题。当前在工业上使用磁栅正余弦编码器、 增量式光电编码器、霍尔效应位置传感器等速度传感器，存在检测转子初始相 位等偏差大甚至不能检测等问题，需要使用绝对式编码器、旋转变压器等高精 密设备，提高了伺服系统成本。因此，对永磁同步电机初始相位检测技术进行 研究具有十分重要的意义。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种利用永磁同步电机初始相 位检测系统进行初始相位检测的方法，其特征在于：所述系统包括控制单元；

所述控制单元对所述初始相位检测系统进行初始化，在t＝0时,令n＝0,α0＝0,i_dref＝I,i_qref＝0；

所述控制单元施加d轴电压矢量，初始相位角为α，然后判断所述速度反 馈值是否为0；如果所述速度反馈值不为零，令n＝n+1,并修正相位角α＝α+αn， 其中然后所述控制单元再次施加d轴电压矢量，相位角为 α＝α+αn，再次判断所述速度反馈值直至所述速度反馈值为0，并且稳定时间 t大于0.5s；最后所述控制单元输出所述修正相位角α；

其中t是稳定时间，n为自然数，i_dref为d轴指令电压，i_qref为q轴指令电压， I为d轴施加电流矢量，大小可根据电机额定电流设置，范围为额定电流的 80％-100％。

优选地，所述系统还包括增量式编码器，所述增量式编码器设置在所述传感 器及速度计算模块和所述永磁同步电机模块之间。

本发明还提供了一种利用永磁同步电机初始相位检测系统进行初始相位检 测的方法，其特征在于：所述系统包括所述传感器及速度计算模块包括增量式 光电传感器和编码器值变化量计算模块，所述系统还包括控制单元；

所述控制单元对所述系统进行初始化，令θ₀＝0，n＝0,θ＝θ₀,θ₁＝0；然后施加 电角度为θ的电压矢量并获取编码器值变化量d；