一种永磁同步电机旋变零位自动标定系统的制作方法

1.本发明涉及电机标定的技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机旋变零位自动标定系统。


背景技术：

2.电机旋变零位角对电机输出扭矩的精度有着非常重要的影响，决定了电机输出功率的效率。只有将电机的零位角设置精确，才能使电机工作在最佳的状态。对于电机旋变零位角，理想状态下，电机旋变的零位角和a(u相)轴是重合的，但由于装配的问题，齿槽转矩的问题，导致这两个位置是不重合的，因此在电机使用之前，都必须做零位校准。目前新能源车的驱动电机类型绝大多数是永磁同步电机，永磁同步电机因其具有体积小、重量轻、效率高、功率密度的特点，从而获得广大新能源车企的喜爱。
3.永磁同步电机的控制算法相对比较复杂，目前市场上最常用的就是矢量控制方式(foc),这种控制方式中如果要获得最高的效率，必须要准确获取到电机转子与电机定子之间的实际角度，即在此角度时，电机相同转速下，电机三相(u/v/w)输出的电流最小。此位置就是电机的零位角。现有的零位角标定方法，有如下缺陷：人工测试效率低下；测试中过多的依赖人与仪器参与，不可避免的产生偏差；对测试人员的专业技能要求较高；测控机不能随时随地的搬运，测试地点受限。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种永磁同步电机旋变零位自动标定系统，包括主控板，所述主控板模块连接有碳化硅控制器，所述碳化硅控制器电连接有旋变电机，所述旋变电机与所述主控板模块连接，所述主控板通讯连接有can卡，所述can卡通讯连接有上位机控制软件，所述主控板的一端电连接有低压电源，所述碳化硅控制器的一端电连接有电容，所述电容的一端电连接有共模电感，所述共模电感电连接有高压电源。
5.优选的，所述上位机控制软件发送自动零位校准指令给所述碳化硅控制器，所述碳化硅控制器启动自校准程序，自校准程序运行完成后，将零位值保存到所述碳化硅控制器中，然后自动切换到初始状态。
6.优选的，所述主控板控制所述旋变电机的uvw三相方向。
7.优选的，所述主控板的内部设置有dsp，所述dsp电连接有旋变解码器。
8.相对于现有技术而言，本发明的有益效果是在整个零位角标定过程中，无人参与，极大的避免了人为标定带来的误差；整个系统的核心部件是碳化硅控制器和旋变电机，碳化硅控制器具有集成度高、体积小，重量轻，效率高、易于携带等优点，可以在多种环境下，对电机进行旋变零位角的标定；本系统适应性广，普通人员经过简单培训即可掌握；相对于手动标定，效率显著提高，并且校准数据自动保存；每次标定读取10次旋变位置信息，为了避免某一次数据突变，做了1次滤波处理，滤除10组数据中的最大值和最小值，将剩余的8个数值取平均值，得到准确的零位值；采用交替给电机q轴正、反方向的电流，驱动电机在正、
反方向不停交替转动，而不是单一给某一方向电流，从而有效的避免了位置信息获取的单一性问题。
9.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
10.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
11.图1为电机旋变零位自动标定系统硬件原理框图；
12.图2为电机旋变零位自动标定系统流程图。
13.图中标号：12、主控板；13、碳化硅控制器；14、旋变电机；15、can卡；16、上位机控制软件；17、低压电源；18、电容；19、共模电感；110、高压电源；
14.21、dsp；22、旋变解码器。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
16.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
17.请参考图1-2，本发明的实施例提供了一种永磁同步电机旋变零位自动标定系统，包括主控板12，主控板12模块连接有碳化硅控制器13，碳化硅控制器13电连接有旋变电机14，旋变电机14与主控板12模块连接，主控板12通讯连接有can卡15，can卡15通讯连接有上位机控制软件16，主控板12的一端电连接有低压电源17，碳化硅控制器13的一端电连接有电容18，电容18的一端电连接有共模电感19，共模电感19电连接有高压电源110。
18.在本实施例中，永磁同步电机旋变零位自动标定系统在使用时，本发明的技术方案是：系统包括主控板12、碳化硅控制器13、旋变电机14、低压电源17、高压电源110、上位机控制软件16、can卡15。通过上位机控制软件16发送自动零位校准指令给碳化硅控制器13，碳化硅控制器13启动自校准程序，自校准程序运行完成后，将零位值保存到碳化硅控制器13中，然后自动切换到初始状态。
19.一种电机旋变零位自动标定过程包括以下步骤：
20.s1：将整个系统连接好；
21.s2：先给碳化硅控制器13供应低压直流电，再给碳化硅控制器13供应高压直流电；
22.s3:打开上位机控制软件16与碳化硅控制器13通讯连接；
23.s4:打开上位机控制软件16的标定开关；
24.s5:碳化硅控制器13进入零位标定模式；
25.s6:判断位置信息计数器的值，如果为奇数，给q轴电流，不给d轴电流，电机转动，等待2秒钟，电机稳定不动；
26.s7:给d轴电流，不给q轴电流，电机转动，等待2秒钟，电机稳定不动；
27.s8:读取旋变解码器22的位置信息，记录到数组中；
28.s9:位置信息计数器+1；
29.s10:判断位置信息计数器的值《10，则转至s6；
30.s11:滤除数组中的最大值和最小值，将其余值数值取平均值，即为旋变零位值；
31.s12:将平均值存储到碳化硅控制器13中；
32.s13:向上位机控制软件16发送零位校准结束命令；
33.s14:上位机控制软件16接收到零位校准命令，关闭标定开关；
34.s15:结束。
35.在一优选实施例中，如图1-2所示，上位机控制软件16发送自动零位校准指令给碳化硅控制器13，碳化硅控制器13启动自校准程序，自校准程序运行完成后，将零位值保存到所述碳化硅控制器13中，然后自动切换到初始状态。
36.在一优选实施例中，如图1-2所示，主控板12控制所述旋变电机14的uvw三相方向。
37.在一优选实施例中，如图1所示，主控板12的内部设置有dsp21，所述dsp21电连接有旋变解码器22。
38.在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
39.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
40.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。