[发明专利]采用脉振正弦电压扫描的永磁同步电机初始位置检测方法

权利要求书

1.一种采用脉振正弦电压扫描的永磁同步电机初始位置检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01)、在虚拟同步旋转坐标系的d轴注入给定频率和幅值的脉振正弦电压信号，q轴注入电压为0，即注入虚拟d-q轴的电压表达式为：

其中v_inj为注入电压信号的幅值，f为注入电压信号的频率，t为时间；

S02)、定义永磁同步电机的定子A相绕组轴线作为位置角度的参考零角度，定义虚拟同步旋转坐标系d轴角度为旋转角度θ_x，并设置初始旋转角度θ₁＝0，其中x为正整数，表示旋转角度的编号；

S03)、以θ_x作为变换角度，对注入的电压信号进行坐标变换，将虚拟同步旋转d-q坐标系变换到静止α-β坐标系，并进行SVPWM调制，生成脉冲信号控制功率器件的开关；

S04)、采样永磁同步电机的三相定子电流，并以角度θ_x进行坐标变换到虚拟同步旋转坐标系d-q坐标系，获得虚拟d轴电流i_d；

定义磁极位置判断函数J_x为i_d波峰与波谷模值差异，即

J_x＝f(θ_x)＝|i_{d_max}|-|i_{d_min}| (2)，

其中，f为映射函数，J_x的值与旋转角度θ_x是一一对应的；

S05)、改变虚拟d轴的旋转角度θ_x，分别取θ_x∈{0,n,2n,…,180-n}，n＝180/x表示每次虚拟角度改变值的大小，令θ_x在0～180°范围内以角度n为步长扫描变化，θ_x每改变一次，重复步骤S02至步骤S04；

S06)、当θ_x角度扫描变化完成后，记录每个角度下的J_x值，并比较所有J_x的模值，其最大值|J_opt|的表达式为：

|J_opt|＝max(|J₁|，…，|J_x|) (3)，

S07)、求得的J_opt包含了转子位置信息，该值对应的角度值θ_opt最接近转子磁极正方向或者反方向，θ_opt的表达式为：

θ_opt＝f^-1(J_opt) (4)，

通过判断J_opt的符号，得到磁极极性，其表达式为：

式中，Pole表示磁极极性，0代表磁极正方向，1代表磁极反方向；sign为取符号函数；

S08)、转子初始位置角最终的辨识值表达式为

2.根据权利要求1所述的采用脉振正弦电压扫描的永磁同步电机初始位置检测方法，其特征在于：n的取值范围为：4≤n≤10。

3.根据权利要求1所述的采用脉振正弦电压扫描的永磁同步电机初始位置检测方法，其特征在于：注入电压信号的频率f为0.5～2kHz。