流过程两种情况 分别考虑，=相全桥逆变器处于导通过程或续流过程通过检测=相全桥逆变器功率管是否 全部关断来判断：当S相全桥逆变器功率管不是全部关断，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。
[0034] 在=相全桥逆变器导通过程，永磁同步电机A、B、C=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。
[0035] 在=相全桥逆变器续流过程，永磁同步电机A、B、C=相端电压通过续流二极管的 状态确定：由于续流过程=相全桥逆变器功率管全部关断，永磁同步电机A、B、C各相通过 各自所连接的=相全桥逆变器桥臂上唯一开通的续流二极管续流，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。
[0036] 将上述永磁同步电机端电压减去上述永磁同步电机中性点电压，得到永磁同步电 机相电压。
[0037] (3)计算永磁同步电机A、B、CS相相反电势 阳03引采用上述永磁同步电机A、B、CS相相电压U。、Ub、UcW及通过电流传感器检测得 到的A、B、CS相相电流i。、ib、i。，根据永磁同步电机相电压平衡方程，计算得到A、B、CS 相相反电势e。、6b、e。：
W40] 其中，3。、咕、1?。分别为永磁同步电机A、B、C立相的相电阻，Lg、Lb、L。分别为永磁同 步电机A、B、CS相的相电感。
[0041] (4)计算永磁同步电机转速 阳0创采用上述永磁同步电机A、B、CS相相反电势e。、却、e。，W及永磁同步电机反电势 系数K。，利用下式计算得到永磁同步电机转速n:
[0044] W上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对 本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明 构思的前提下，还可W做出若干变形和改进，运些均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种永磁同步电机转速的检测装置，用于检测永磁同步电机的转速；其特征在于： 包括直流电压源、Ξ相全桥逆变器和高阻值电阻，其中，所述直流电压源为Ξ相全桥逆变器 提供电源，且直流电压源的中点接地；所述Ξ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。2. 如权利要求1所述的一种永磁同步电机转速的检测装置，其特征在于：所述Ξ相全 桥逆变器由Ξ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Ξ相全桥逆变器的Ξ条支路分别连接永磁同步电机的A、B、CΞ相。3. 如权利要求1所述的一种永磁同步电机转速的检测装置，其特征在于：所述高阻值 电阻是指电阻值大于100ΜΩ的电阻器件。4. 基于如权利要求1所述的一种永磁同步电机转速的检测装置的检测方法，其特征在 于包括如下步骤： (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； (2) 根据Ξ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Ξ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Ξ相相电 压； (3) 检测永磁同步电机A、B、CΞ相相电流，结合前述Ξ相相电压，根据相电压平衡方程 计算Ξ相相反电势； (4) 计算永磁同步电机转速。5. 如权利要求4所述的一种永磁同步电机转速的检测方法，其特征在于：所述步骤似 中，永磁同步电机Ξ相端电压的确定方法是：首先判断Ξ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，Ξ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，Ξ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。6. 如权利要求5所述的一种永磁同步电机转速的检测方法，其特征在于：所述判断Ξ 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Ξ相全桥逆变器功率管是否全 部关断，当Ξ相全桥逆变器功率管不是全部关断时，则表明Ξ相全桥逆变器处于导通过程； 当Ξ相全桥逆变器功率管全部关断，则表明Ξ相全桥逆变器处于续流过程。7. 如权利要求4所述的一种永磁同步电机转速的检测方法，其特征在于：所述步骤（3) 中计算Ξ相相反电势的方法是：利用电流传感器检测永磁同步电机Ξ相相电流1。、1,、1。，再 结合步骤似中的立相相电压11。、心11。，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Ξ相相反电势e。、却、e。：其中，R。、Rb、IU>别为永磁同步电机立相相电阻，L。、Lb、L。分别为永磁同步电机立相相 电感。8.如权利要求4所述的一种永磁同步电机转速的检测方法，其特征在于：所述步骤（4) 计算永磁同步电机转速的具体方法是，采用上述永磁同步电机A、B、CΞ相相反电势e。、eb、 e。，W及永磁同步电机反电势系数Κ。，利用下式计算得到永磁同步电机转速η:
【专利摘要】本发明公开了一种永磁同步电机转速的检测装置及检测方法，所述装置由直流电压源、三相全桥逆变器、高阻值电阻及永磁同步电机构成，其中直流电压源给三相全桥逆变器提供电源，三相全桥逆变器连接永磁同步电机，直流电压源中点接地，永磁同步电机的中性点通过高阻值电阻接地。所述方法是：检测得到高阻值电阻两端的电压作为永磁同步电机中性点电压；确定永磁同步电机端电压，用端电压减去中性点电压，得到相电压；采用相电压及通过电流传感器检测得到的永磁同步电机三相相电流，计算得到永磁同步电机三相相反电势；利用三相相反电势和电机反电势系数计算得到永磁同步电机转速。本发明解决了永磁同步电机闭环控制中电机转速难以实时准确检测的问题。
【IPC分类】H02P6/00
【公开号】CN105406776
【申请号】CN201510867786
【发明人】魏海峰, 韦汉培
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月2日