一种永磁同步电机转子位置的辨识方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种永磁同步电机，尤其设及一种永磁同步电机转子位置的辨识方 法，属于永磁同步电机控制领域。
【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，转子位置的辨识对于电机的稳定运行具有重要的影 响。若转子位置辨识不准，将导致永磁同步电机调速精度差、伺服效果不良，严重时会使永 磁同步电机不能正常运行。特别是对于应用最为广泛的永磁同步电机矢量控制，电机转子 位置信息更是影响矢量控制效果的关键因素。目前，公知的现有技术，一是采用霍尔传感 器、光电编码器等各种传感器检测电机转子位置，但运种方法硬件成本高，且会降低电机控 制系统可靠性；另一种方法利用电机电压、电流信号，通过各种观测器方法观测电机转子位 置，但运种方法算法往往非常复杂，难W实际应用。
[0004] 因此，现有技术的转子位置辨识效果存在诸多问题，难W满足永磁同步电机闭环 控制要求。如何实时准确辨识永磁同步电机转子位置，是现有技术有待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了解决永磁同步电机闭环控制中电机转子位置难W实时准确 辨识的问题，而提出一种永磁同步电机转子位置的辨识方法。
[0006] 为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：
[0007] 一种永磁同步电机转子位置的辨识方法，包括如下步骤：
[0008] (1)将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，从而永磁同步电机中性点的 电压为0 ;
[0009] 似确定永磁同步电机A、B、CS相端电压和相电压；
[0010] 做检测永磁同步电机4、8、0立相相电流，结合前述相电压，计算永磁同步电机A、 B、CS相相反电势；
[0011] (4)计算永磁同步电机角速度；
[0012] (5)计算永磁同步电机转子位置。
[0013] 其中，所述步骤（2)中，永磁同步电机A、B、C=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，永磁同步电机A、B、C S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，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：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。
[0014] 所述判断=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。
[001引所述步骤似中，永磁同步电机A、B、0;相相电压的确定方法是：将永磁同步电 机A、B、CS相端电压减去中性点的电压，得到永磁同步电机相电压，由于中性点的电压为 0,故相电压与端电压相同。
[0016] 所述步骤（3)的详细内容是：利用电流传感器检测永磁同步电机A、B、CS相相电 流ig、ib、i。，再结合步骤似中的4、8、0;相相电压U3、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，R。、Rb、Re分别为永磁同步电机A、B、CS相相电阻，La、Lb、Lc分别为永磁同步 电机A、B、CS相相电感。
[0019] 所述步骤（4)计算永磁同步电机角速度的方法是，采用上述永磁同步电机A、B、C S相相反电势e。、6b、e。，W及永磁同步电机反电势系数K。，计算得到永磁同步电机角速度：
[0021] 所述步骤（5)计算永磁同步电机转子位置的方法是，对永磁同步电机角速度积分 得到电机转子位置：
[0022] 目=/O化。
[0023] 本发明的方法与现有技术相比，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】
[0024] 图1为一种永磁同步电机转子位置的辨识方法流程图。
【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，W下结合附图，对本发明进 行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0026] 如图1所示，本发明的一种永磁同步电机转子位置的辨识方法，包括下列步骤： 阳027] 1、将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，从而将永磁同步电机中性点的 电压错位为0 ;
[0028] 2、通过=相全桥逆变器导通过程和续流过程中功率管及续流二极管的通断状态， 确定永磁同步电机端电压；用所述端电压减去所述中性点的电压，得到永磁同步电机相电 压；
[0029] 在确定永磁同步电机A、B、CS相的端电压时，可根据S相全桥逆变器工作的导通 过程和续流过程两种情况分别考虑，具体可通过检测=相全桥逆变器功率管是否全部关断 来判断=相全桥逆变器是工作在导通过程还是续流过程，具体来说，当=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。
[0030] 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