[发明专利]一种基于无位置传感器的永磁同步电机IF开环起动切入闭环的方法

权利要求书

1.一种基于无位置传感器的永磁同步电机IF开环起动切入闭环的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、预定位阶段：电机定子电枢绕组中施加旋转电流矢量，使电机在电流闭环且速度开环模式下运行，定义开环电流矢量所在的同步坐标系为坐标系，以电机转子位置为基准的同步坐标系设为dq坐标系，两坐标系的相位差为θL；

S11：控制所述定子电流矢量的角速度保持低频旋转，且定子电流矢量的幅值以第一设定函数增至设定幅值，使转子绕组电流在电流环PI控制器调节下逐渐增加；

S12：控制所述定子电流矢量的幅值不变且所述指令位置角以第二设定函数增加，使转子低频匀速旋转，直至所述定子电流矢量与转子位置同步；

S2、I/F加速阶段：控制电机定子电流矢量以设定的角加速度旋转，使定子电流矢量与转子磁链位置通过“转矩-自平衡”特性保持同步跟随，电机转子在定子电流矢量的牵引下保持同步速旋转，直至达到速度闭环运行的最低转速，使假定坐标系位置估算器准确估算出坐标系与dq坐标系的夹角θL；

S3、闭环切入阶段：电机转速保持速度闭环运行的最低转速不变，逐渐降低定子电流矢量幅值，根据IPMSM在静止坐标系数学模型

其中：

由公式(1)推出：

公式(1)中：Rs为电机相电阻阻值Ld，Lq分别为交直轴电感；

Wr电机电角速度；p为微分算子；

iα，iβ为α-β静止坐标系的电流；

Uα，Uβ为α-β静止坐标系的电压；

公式(2)中：ψf为永磁体的磁链；

S31：将静止坐标系EOx_α、EOx_β投影到虚拟的指令坐标系dq*下：

公式(4)中：θ*为电枢绕组中施加旋转电流矢量角度；

S32：将EOxd、EOxq代入公式(5)，推算Is(n)作为切换过程电流环的参考指令，

公式(5)中：Kc为调节幅度系数，范围在0到1之间；

S33：通过判断EOxd，是否小于某一个设定阀值DltLmt，作为切入闭环的标识。

2.如权利要求1所述的一种基于无位置传感器的永磁同步电机IF开环起动切入闭环的方法，其特征在于：在步骤S11中，所述第一设定函数是斜坡函数，所述定子电流矢量的幅值以所述斜坡函数增加至设定值。

3.如权利要求1所述的一种基于无位置传感器的永磁同步电机IF开环起动切入闭环的方法，其特征在于：在步骤S12中，所述第二设定函数为线性函数，所述指令位置角以低频的线性函数增加。