一种永磁同步电机相反电势的检测装置及检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于永磁同步电机控制领域，设及一种永磁同步电机，尤其设及一种永磁 同步电机相反电势的检测装置及检测方法。
【背景技术】
[0002] 永磁同步电机具有结构简单、功率密度高、控制简单等诸多优点。近年来，永磁同 步电机在高性能调速系统和伺服控制系统等工业领域中得到了日益广泛的应用。
[0003] 永磁同步电机闭环控制中，相反电势的检测对于电机的稳定运行具有重要的影 响。若相反电势检测不准，将导致永磁同步电机电磁转矩计算错误、定子电流波形崎变、转 矩输出异常，严重时会使永磁同步电机不能正常运行。目前，公知的现有技术，一是假设永 磁同步电机的=相相反电势为理想正弦波形，但由于电机加工装配工艺限制，电机实际相 反电势往往与理想正弦波相差甚远；另一种方法利用原动机拖动永磁同步电机，离线测得 电机相反电势并将其存储于微处理器中供电机控制时使用，但运种方法的软硬件成本较 高，且无法得到反电势的实时在线信号。
[0004] 因此，现有技术的相反电势检测效果与实际值差别较大，难W满足永磁同步电机 闭环控制要求。如何实时准确检测永磁同步电机相反电势，是现有技术有待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的，在于提供一种永磁同步电机相反电势的检测装置及检测方法，其 可解决永磁同步电机闭环控制中电机相反电势难W实时准确检测的问题。
[0006] 为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
[0007] 一种永磁同步电机相反电势的检测装置，用于检测永磁同步电机的相反电势泡 括直流电压源、=相全桥逆变器和高阻值电阻，其中，所述直流电压源为=相全桥逆变器提 供电源，且直流电压源的中点接地；所述=相全桥逆变器连接永磁同步电机，而永磁同步电 机的中性点经由高阻值电阻接地。
[0008] 上述S相全桥逆变器由S条支路并联而成，各条支路均包含相互串联的两个MOS 管，且各MOS管均连接有反并联二极管，所述S相全桥逆变器的S条支路分别连接永磁同 步电机的A、B、CS相。
[0009] 上述高阻值电阻是指电阻值大于IOOMQ的电阻器件。
[0010] 基于如前所述的一种永磁同步电机相反电势的检测装置的检测方法，包括如下步 骤： W11] (1)检测高阻值电阻两端的电压，作为永磁同步电机中性点电压；
[0012] (2)根据=相全桥逆变器导通过程和续流过程功率管及续流二极管的通断状态， 确定永磁同步电机=相端电压，用所述端电压减去中性点电压，得到永磁同步电机=相相 电压；
[001引 做检测永磁同步电机4、8、0立相相电流，结合前述立相相电压，根据相电压平衡 方程计算=相相反电势。
[0014] 上述步骤（2)中，永磁同步电机=相端电压的确定方法是：首先判断=相全桥逆 变器工作在导通过程还是续流过程，当工作在导通过程，=相端电压通过功率管的状态确 定：若某相的上桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为正， 若某相的下桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为负；当工 作在续流过程，=相端电压通过续流二极管的状态确定：若某相的上桥臂续流二极管开通， 则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为正，若某相的下桥臂续流二极管开通， 则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为负。
[0015] 上述判断=相全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程的方法是：检测=相全桥 逆变器功率管是否全部关断，当S相全桥逆变器功率管不是全部关断时，则表明S相全桥 逆变器处于导通过程；当S相全桥逆变器功率管全部关断，则表明S相全桥逆变器处于续 流过程。
[0016] 上述步骤（3)的详细内容是：利用电流传感器检测永磁同步电机立相相电流i。、 ib、i。，再结合步骤似中的ミ相相电压u。、Ub、u。，根据下式永磁同步电机相电压平衡方程， 计算得到永磁同步电机S相相反电势e。、6b、e。：
阳01引其中，Rg、Rb、lU>别为永磁同步电机S相相电阻，1。、^、1。分别为永磁同步电机； 相相电感。
[0019] 采用上述方案后，本发明所需的电机参数少，结构简单，计算量小，辨识精度高，实 时性好。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明检测装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0021] W下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。 阳0巧如图1所示，本发明提供一种永磁同步电机相反电势的检测装置，包括直流电压 源、=相全桥逆变器和高阻值电阻，用于检测永磁同步电机的相反电势，其中，直流电压源 连接=相全桥逆变器，为=相全桥逆变器提供电源，且所述直流电压源的中点接地；所述= 相全桥逆变器由=条支路并联而成，各条支路均包含相互串联的两个MOS管，且各MOS管均 连接有反并联二极管，所述=相全桥逆变器的=条支路分别连接永磁同步电机的A、B、C = 相，而永磁同步电机的中性点经由高阻值电阻接地，其中，所述高阻值电阻是指电阻值大于 IOOMQ的电阻器件。
[0023] 基于W上检测装置，本发明还提供一种永磁同步电机相反电势的检测方法，包括 如下步骤：
[0024] (1)确定永磁同步电机中性点电压
[00巧]将直流电压源中点接地，将永磁同步电机中性点通过高阻值电阻接地，检测得到 高阻值电阻两端的电压，将所述高阻值电阻两端的电压作为永磁同步电机中性点电压；
[0026] 似确定永磁同步电机A、B、C S相端电压和相电压
[0027] 永磁同步电机端电压的确定，可分=相全桥逆变器导通过程和续流过程两种情况 分别考虑，=相全桥逆变器处于