永磁同步电机磁极码精确调整系统及方法
【专利说明】永磁同步电机磁极码精确调整系统及方法 【技术领域】
[0001] 本发明涉及电梯技术领域，尤其是一种永磁同步电机磁极码精确调整系统及方 法。 【【背景技术】】
[0002] 以往的同步电机磁极码是通过控制系统的自整定功能学习所得，其偏差有可能达 到±30°左右（但电机也能运行），一般现场调试人员就以此磁极码为电机的最终磁极码， 但其结果会导致电机及控制系统的输出电流变大、发热情况变严重、电机及控制系统的寿 命缩短；一些有经验的调试人员会手动地反复轻微修改磁极码的设定值，通过测量电机电 流，寻找电流值最小时对应的磁极码，从而以该磁极码作为最终的磁极码，但这种方法耗时 相当长，且需要专门的电流测试仪器，效果也不是最佳，亟待改善。 【
【发明内容】
】
[0003] 本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种永磁同步电机磁极码精确 调整系统方法，当控制系统已经大概知道电机的磁极码、电机已能运行的情况下，本发明利 用同步电机的d-q座标转换的控制方法，在相同运行负载的情况下，通过给定两组不同的 Id(d轴电流）指令，再检测对应的两组Iq(q轴电流）的反馈值，就可以通过专门的计算公 式求出精确的磁极码偏差值，最后再自动叠加到系统的磁极码数据中，技术方案如下：
[0004] 一种永磁同步电机磁极码精确调整系统，包括：
[0005] 控制系统，用于设定永磁同步电机的直轴电流（Id)值，并驱动所述定永磁同步电 机以一定的速度运转；
[0006] 电流传感器，用于检测所述永磁同步电机的实际电流的反馈值；
[0007] 转换模块，用于将所述永磁同步电机的实际电流的反馈值通过d-q座标转换的控 制算法得到所述永磁同步电机的交轴电流（Iq)的反馈值；
[0008] 处理系统，通过两组直轴电流（Id)值及两组交轴电流（Iq)的反馈值，从而计算得 出电机的磁极码偏差角，最后自动叠加到系统原有的磁极码数据中，到电机最终、最准确的 磁极码数据。
[0009] 一种永磁同步电机磁极码精确调整方法，包括以下步骤：
[0010] 首先设定一组直轴电流（Idl)指令，并驱动永磁同步电机以一定的速度运转，然后 检测直轴电流（Idl)的反馈值，再通过d-q座标转换的控制算法得到永磁同步电机的交轴电 流（Iql)的反馈值并记录，再一次设定另一组直轴电流（U指令，并驱动永磁同步电机以相 同的速度运转，然后检测直轴电流（U的反馈值，再通过d-q座标转换的控制算法得到永 磁同步电机的另一组交轴电流（Iq2)反馈值并记录，然后通过公式：
[0011] Iql ?cos9 +1Idl | ?sin0 =Iq2 *cos9 +1Id21 *sin0
[0012] 推导吐
\丨一丨 | 一iy
[0013] 从而计算得出电机的磁极码偏差角；
[0014] 最后自动叠加到系统原有的磁极码数据中；
[0015] 这样，就得到电机最终、最准确的磁极码数据。
[0016] 优选的，永磁同步电机交轴电流（Iq)使用其反馈值。
[0017] 优选的，永磁同步电机直轴电流（Id)使用其指令值。
[0018] 可选的，永磁同步电机交轴电流（Iq)使用其指令值。
[0019] 可选的，永磁同步电机直轴电流（Id)使用其反馈值。
[0020] 可选的，直轴电流（Idl)或直轴电流（Id2)其中一个为零。
[0021] 综上所述，本发明的优点是：1、可以自动精确调整磁极码；2、与磁极码不准确时 相比，电机及控制系统的电流、温升、寿命均可得到改善；3、大大节约了工程现场调试人员 的磁极码调整的时间、提高了工作效率。 【【附图说明】】
[0022] 图1是本发明实施例所述的系统框架图；
[0023] 图2是本发明实施例所述的d_q座标轴电流计算关系不意图；
[0024] 标记中电机力矩电流；Im:电机电流；Id:电机直轴（d轴）电流；Iq:电机交 轴（q轴）电流；0 :电机磁极码偏差角。 【【具体实施方式】】
[0025] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0026] 一种永磁同步电机磁极码精确调整系统，包括：
[0027] 控制系统，用于设定永磁同步电机的直轴电流（Id)值，并驱动所述定永磁同步电 机以一定的速度运转；
[0028] 电流传感器，用于检测所述永磁同步电机的实际电流（IJ的反馈值；
[0029] 转换模块，用于将所述永磁同步电机的实际电流的反馈值通过d_q座标转换的控 制算法得到所述永磁同步电机的交轴电流（Iq)的反馈值；
[0030] 处理系统，通过两组直轴电流（Id)值及两组交轴电流（Iq)的反馈值，从而计算得 出电机的磁极码偏差角，最后自动叠加到系统原有的磁极码数据中，到电机最终、最准确的 磁极码数据。
[0031] 本发明提供的永磁同步电机磁极码精确调整系统原理如下：当控制系统已经大概 知道电机的磁极码、电机已能运行的情况下，本发明利用同步电机的d_q座标转换的控制 方法，在相同运行负载的情况下，通过给定两组不同的Id(d轴电流）指令，再检测对应的两 组Iq(q轴电流）的反馈值，就可以通过专门的计算公式求出精确的磁极码偏差值，最后再 自动叠加到系统的磁极码数据中。
[0032] 本发明提供的永磁同步电机磁极码精确调整方法如下：
[0033] 首先通过控制系统设定一组直轴电流（Idl)指令，并驱动电机以一定的速度运转， 然后通过电流传感器检测电流的反馈值，再通过d_q座标转换的控制算法得到电机的交轴 电流（Iql)的反馈值并记录，再一次通过控制系统设定另一组直轴电流（Id2)指令，并驱动电 机以相同的速度运转，然后通过电流传感器检测电流的反馈值，再通过d_q座标转换的控 制算法得到电机的另一组交轴电流（Iq2)反馈值并记录，然后通过公式：
[0034] Iql? cos 9 +1Idl| ? sin 0 =Iq2* cos 9 +1Id21 * sin 0
[0035]
[0036] 从而计算得出电机的磁极码偏差角；
[0037] 最后自动叠加到系统原有的磁极码数据中；
[0038] 这样，就得到电机最终、最准确的磁极码数据。
[0039] 这样，有效解决了永磁同步电机磁极码不准确，而导致电机电流偏大的问题，通过 自学习的方式自动精确调整磁极码，免去以往需要人手反复设置并测试的步骤，并可使用 电机及控制系统的电流、温升得到下降，寿命得以延长；实现了耗时短、磁极码精确，效果更 佳。
[0040] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种永磁同步电机磁极码精确调整系统，其特征在于包括： 控制系统，用于设定永磁同步电机的直轴电流（Id)值，并驱动所述定永磁同步电机以 一定的速度运转； 电流传感器，用于检测所述永磁同步电机的实际电流的反馈值； 转换模块，用于将所述永磁同步电机的实际电流的反馈值通过d_q座标转换的控制算 法得到所述永磁同步电机的交轴电流（Iq)的反馈值； 处理系统，通过两组直轴电流（Id)值及两组交轴电流（Iq)的反馈值，从而计算得出电 机的磁极码偏差角，最后自动叠加到系统原有的磁极码数据中，到电机最终、最准确的磁极 码数据。2. -种永磁同步电机磁极码精确调整方法，其特征在于包括以下步骤： 首先设定一组直轴电流（Idl)指令，并驱动永磁同步电机以一定的速度运转，然后检测 直轴电流（Idl)的反馈值，再通过d_q座标转换的控制算法得到永磁同步电机的交轴电流 (Iql)的反馈值并记录，再一次设定另一组直轴电流（I d2)指令，并驱动永磁同步电机以相同 的速度运转，然后检测直轴电流（Id2)的反馈值，再通过d_q座标转换的控制算法得到永磁 同步电机的另一组交轴电流（I q2)反馈值并记录，然后通过公式： Iql ? cos0+1 Idl I ? sin e = Iq2 ? cos e +1 Id21 ? sin 0 推导出从而计算得出电机的磁极码偏差角； 最后自动叠加到系统原有的磁极码数据中； 这样，就得到电机最终、最准确的磁极码数据。3. 如权利要求2所述的永磁同步电机磁极码精确调整方法，其特征在于：永磁同步电 机交轴电流（Iq)可以使用其反馈值，也可以使用其指令值。4. 如权利要求2所述的永磁同步电机磁极码精确调整方法，其特征在于：永磁同步电 机直轴电流（Id)可以使用其指令值，也可以使用其反馈值。5. 如权利要求2所述的永磁同步电机磁极码精确调整方法，其特征在于：直轴电流 (Idl)与直轴电流（I d2)不相同。6. 如权利要求2所述的永磁同步电机磁极码精确调整方法，其特征在于：直轴电流 (Idl)或直轴电流（I d2)的其中一个可以为零。
【专利摘要】本发明公开了一种永磁同步电机磁极码精确调整系统及方法，当控制系统已经大概知道电机的磁极码、电机已能运行的情况下，本发明利用同步电机的d-q座标转换的控制方法，在相同运行负载的情况下，通过给定两组不同的Id(d轴电流)指令，再检测对应的两组Iq(q轴电流)的反馈值，就可以通过专门的计算公式求出精确的磁极码偏差值，最后再自动叠加到系统的磁极码数据中。本方法耗时短、磁极码精确，效果更佳。
【IPC分类】H02P21/14
【公开号】CN104953919
【申请号】CN201510450074
【发明人】杜永聪, 郭威, 张文俊
【申请人】日立电梯（中国）有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月28日