专利名称：一种高精度永磁同步电机的无速度传感器估计方法
技术领域：
本发明涉及电气传动与控制技术领域，具体将是ー种永磁同步电机的无速度传感器估计方法。
背景技术：
永磁同步电机无需励磁机构，结构简单、能量密度高、性能可靠，近年来在风カ发电、电动汽车、船舶驱动等领域得到了广泛的应用。目前永磁同步电机的控制通常采用无速度传感器控制方式。无速度传感器的控制系统省去了传统的速度传感器，从而具有更高的系统可靠性，以及更低的成本，同时还具有系统体积小、重量轻，了电机与控制器的连线简单的优点。无速度传感器的控制系统由于不安装速度传感器，因此需要检测电机的定子电流、电压，以便估计永磁同步电机的转子角度、转速。该角度和转速估计方法的精度直接决定了整个闭环控制系统的性能。而目前基于无速度传感器的永磁同步电机的转子角度、转速估计方法主要有基于扩展卡尔曼滤波的方法和基于电机反电动势的估计方法两类。其中基于扩展卡尔曼滤波方法的代表性专利和文献有:
专利号申请号为201010508205.2，申请日2010-10-15，名称为“永磁同步电机的无传感器控制系统”的发明专利，其技术方案为:一种永磁同步电机的无传感器控制系统，包括磁链/电流状态观测器和反电动势測量模块，所述磁链/电流状态观测器为滑模观测器，所述滑模观测器采用滑模变结构控制，所述滑模观测器的坐标系为估计旋转坐标系，坐标系以的角速度旋转，并滞后坐 标系的电角度；在所述控制參数计算模块中，计算转子位置误差。再如文献:S.Bolognani, R.0boe, and M.Zigliotto, ^ Sensorlessfull-digital PMSM drive with EKF estimation of speed and rotor position, ” IEEETrans.1nd.Electron., vol.46, n0.1, pp.184 - 191, Feb.1999.这类估计方法原理较为复杂，计算量较大，在实际工程应用中实现具有一定困难。相比来说，基于电机反电动势的估计方法物理概念更为清晰，具有代表性的专利和文献有:
专利号为200580004124.6，申请日为2005-1-14，名称为“用于永磁同步电机的无位置传感驱动器”的发明专利，其技术方案主要为:ー种用于永磁同步电机的无位置传感驱动器，包括:驱动电路，可用于驱动永磁同步电机；以及控制模块，其接收来自所述永磁同步电机的电压和电流信息，确定所述永磁电机的转子位置，并在电机速度为零速、低速和高速时，根据所述转子位置产生控制所述驱动电路的控制信号。专利号为200410078141.1，申请日为2004_9_17，名称为“无速度传感器永磁同步电机-空调压缩机系统的控制方法”的发明专利，其技术方案主要为:把无速度传感器矢量控制用于永磁同步电机-空调压缩机系统，克服了较大的转速脉动的缺点。同时，用转矩指令电流复合控制的方法更进ー步减小了电机转速的脉动。它有效的克服了传统的矢量控制系统在PI调节器參数整定过程中出现的系统稳定性和响应速的的矛盾，提高了变频空调中永磁同步电机的控制性能。专利号为201110113834.X，申请日为2011_5_4，名称为“ー种直驱永磁同步风电机组无速度传感器控制方法”的发明专利，其技术方案为:控制方法通过公式
权利要求
1.一种高精度永磁同步电机的无速度传感器估计方法，其特征在于，估计过程在转速为A相角力A的估计旋转参考系中完成，首先通过
2.根据权利要求I所述的一种高精度永磁同步电机的无速度传感器估计方法，其特征在于，具体步骤为 a、获取永磁同步电机的转子磁链幅值；所述转子磁链幅值
3.根据权利要求2所述的一种高精度永磁同步电机的无速度传感器估计方法，其特征在于所述e步骤中的高通滤波HP采用高通滤波器。
4.根据权利要求2所述的一种高精度永磁同步电机的无速度传感器估计方法，其特征在于所述h步骤中的LP1、i步骤中的LP2均采用低通滤波器。
全文摘要
本发明涉及电气传动与控制技术领域，具体是一种永磁同步电机的无速度传感器估计方法，估计过程在转速为相角为的估计旋转参考系中完成，首先通过对转子转速计算值进行低通滤波，获得转子转速估计值，消除转速上的代数环，与此同时通过来完成转子角度初值的估计，再结合，将转子角度初值的估计叠加到角度积分值上完成角度的估计，最后采用和更新估计旋转参考系的转速和相角，以减小高通滤波环节带来的影响从而提高估计精度。本发明的优点在于在旋转参考系中进行，相比静止坐标系下的估计方法，高通滤波环节造成的影响更小，从而估计精度更高。
文档编号H02P21/14GK103117702SQ20121054685
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者周宏林, 代同振, 于海坤, 况明伟, 吴建东 申请人:中国东方电气集团有限公司