基于励磁系统的电机转子位置确定方法和装置

文档序号:27972629发布日期:2021-12-14 22:43阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于励磁系统的电机转子位置确定方法,其特征在于,所述方法包括:采集预设时长内的励磁机的第一三相定子电流和第二三相定子电流,所述第一三相定子电流对应的是在电机定子的第一坐标轴上注入正脉冲电压信号时的励磁机定子电流,所述第二三相定子电流对应的是所述电机定子的第二坐标轴上注入正脉冲电压信号时的励磁机定子电流;根据预先在励磁机定子侧施加的三相对称电压以及励磁机的定子电压方程,分别计算所述第一三相定子电流对应的第一励磁机反电势、以及所述第二三相定子电流对应的第二励磁机反电势;分别将所述第一励磁机反电势以及所述第二励磁机反电势输入至低通滤波器,得到所述第一励磁机反电势对应的电机的励磁电流的第一变化情况、以及所述第二励磁机反电势对应的电机的励磁电流的第二变化情况;根据所述第一变化情况、所述第二变化情况,在预设电流变化与位置表单中提取电机转子的位置。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一变化情况、所述第二变化情况,在预设电流变化与位置表单中提取电机转子的位置,包括:如果预设时长内所述第一变化情况或所述第二变化情况为保持不变,则根据所述第一变化情况、所述第二变化情况以及预设电流变化与位置表单,确定电机转子所在坐标轴的坐标轴类型;根据所述电机转子所在坐标轴的坐标轴类型,确定所述电机转子的位置。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:如果预设时长内所述第一变化情况、且所述第二变化情况均为变化,则根据所述第一变化情况、所述第二变化情况以及预设电流变化与位置表单,确定电机转子的象限类型;根据所述电机转子的象限类型,确定所述电机转子的位置。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述电机转子的象限类型,确定所述电机转子的位置,包括:当确定所述电机转子的象限类型后,采集励磁机的第三三相定子电流和第四三相定子电流,所述第三三相定子电流是通过在电机定子的第一坐标轴上注入正弦电压信号得到的,所述第四三相定子电流是通过在所述电机定子的第二坐标轴上注入正弦电压信号得到的;根据预先在励磁机定子侧施加的三相对称电压以及励磁机的定子电压方程,分别计算所述第三三相定子电流对应的第三励磁机反电势、以及所述第四三相定子电流对应的第四励磁机反电势;分别将所述第三励磁机反电势以及所述第四励磁机反电势输入至低通滤波器,得到所述第三励磁机反电势对应的第一励磁电流幅值、以及所述第四励磁机反电势对应的第二励磁电流幅值;根据所述第一励磁电流幅值、所述第二励磁电流幅值以及所述电机转子的象限类型,确定所述电机转子的位置。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一励磁电流幅值、所述第二励磁电流幅值以及所述电机转子的象限类型,确定所述电机转子的位置,包括:
根据所述电机转子的象限类型以及预设电机转子位置计算表单,确定励磁电流幅值与电机转子位置的对应关系;根据所述对应关系、所述第一励磁电流幅值以及所述第二励磁电流幅值,计算所述电机转子的位置。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预先在励磁机定子侧施加的三相对称电压以及励磁机的定子电压方程,分别计算所述第一三相定子电流对应的第一励磁机反电势、以及所述第二三相定子电流对应的第二励磁机反电势,包括:根据所述三相对称电压以及预设坐标系转换公式,计算所述第一三相定子电流对应的第一电压和第一电流、以及所述第二三相定子电流对应的第二电压和第二电流;根据预设电阻值、预设电感值,计算所述第一电流对应的电阻参数和电感参数,以及所述第二电流对应的电阻参数和电感参数;根据所述第一电压、所述第一电流对应的电阻参数和电感参数以及所述励磁机的预设电压方程,计算所述第一电压对应的反电势;根据所述第二电压、所述第二电流对应的电阻参数和电感参数以及所述励磁机的预设电压方程,计算所述第二电压对应的反电势;分别对所述第一电压对应的反电势以及所述第二电压对应的反电势进行平方处理,计算所述第一三相定子电流对应的第一励磁机反电势、以及所述第二三相定子电流对应的第二励磁机反电势。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述采集预设时长内的励磁机的第一三相定子电流和第二三相定子电流的步骤之前,所述方法还包括:在所述励磁机的定子侧施加三相对称电压,对电机励磁绕组进行励磁。8.一种基于励磁系统的电机转子位置确定装置,其特征在于,所述装置包括:电流采集模块,用于采集预设时长内的励磁机的第一三相定子电流和第二三相定子电流,所述第一三相定子电流对应的是在电机定子的第一坐标轴上注入正脉冲电压信号时的励磁机定子电流,所述第二三相定子电流对应的是所述电机定子的第二坐标轴上注入正脉冲电压信号时的励磁机定子电流;反电势计算模块,用于根据预先在励磁机定子侧施加的三相对称电压以及励磁机的定子电压方程,分别计算所述第一三相定子电流对应的第一励磁机反电势、以及所述第二三相定子电流对应的第二励磁机反电势;电流变化情况确定模块,用于分别将所述第一励磁机反电势以及所述第二励磁机反电势输入至低通滤波器,得到所述第一励磁机反电势对应的电机的励磁电流的第一变化情况、所述第二励磁机反电势对应的电机的励磁电流的第二变化情况;位置确定模块,用于根据所述第一变化情况、所述第二变化情况,在预设电流变化与位置表单中提取电机转子的位置。9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种基于励磁系统的电机转子位置确定方法、装置、计算机设备和存储介质。方法包括:采集预设时长内的励磁机的第一三相定子电流和第二三相定子电流,根据励磁机定子侧施加的三相对称电压及励磁机的定子电压方程,计算第一励磁机反电势、第二励磁机反电势;分别将第一励磁机反电势及第二励磁机反电势输入至低通滤波器,得到第一变化情况及第二变化情况;根据第一变化情况、第二变化情况,在预设电流变化与位置表单中提取电机转子的位置。本方法可以不依赖于电机的凸极性,避免主电机凸极性消失或者反转带来的不可靠因素。还可在主电机转子的静止情况下实现主电机转子初始位置估算,满足主电机启动控制的需求,提高主电机运行可靠性。机运行可靠性。机运行可靠性。


技术研发人员:毛帅 李建秋 徐梁飞 胡尊严 胡家毅 张前 欧阳明高
受保护的技术使用者:清华大学
技术研发日:2021.07.26
技术公布日:2021/12/13
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