一种无刷直流电机相反电势的辨识方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种无刷直流电机，尤其涉及一种无刷直流电机相反电势的辨识方 法，属于无刷直流电机控制技术领域。
【背景技术】
[0002] 无刷直流电机具有结构简单、功率密度高、控制简单等诸多优点。近年来，无刷直 流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] 无刷直流电机无传感器运行中，相反电势的辨识对于电机的稳定运行具有重要的 影响。若相反电势辨识不准，将导致无刷直流电机调速精度差、伺服效果不良，电流波形畸 变、转矩输出异常，严重时会使无刷直流电机不能正常运行。目前，公知的现有技术，一是假 设无刷直流电机的三相相反电势为理想梯形波，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梯形波相差甚远；另一种方法利用原动机拖动无刷直流电机，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，但这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辨识效果与实际值差别较大，难以满足无刷直流电机 闭环控制要求。如何实时准确辨识无刷直流电机相反电势，是现有技术有待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了解决无刷直流电机高性能控制中电机相反电势难以实时准 确辨识的问题，而提出一种无刷直流电机相反电势的辨识方法。
[0006] 为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：
[0007] 一种无刷直流电机相反电势的辨识方法，包括如下步骤：
[0008] 步骤1、计算无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势；
[0009] 步骤2、计算无刷直流电机A、B、C三相相反电势。
[0010] 上述所述步骤1计算无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势的方法是:检测无刷直流 电机A、B、C三相定子磁链，利用下式得到无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势eea、eeb、e ec:
[0012] 其中，ItsaUsc分别为无刷直流电机A、B、C三相定子磁链。
[0013] 上述所述检测无刷直流电机A、B、C三相定子磁链的方法是：在无刷直流电机定子 上，对A、B、C相绕组各设置1个磁链传感器，利用各磁链传感器检测得到各相定子磁链。 [00 14]上述步骤2所述的计算无刷直流电机A、B、C三相相反电势的方法是：将所述A、B、C 三相扩展反电势eea、eeb、eec分别减去A、B、C三相相电流i a、ib、ic的微分与无刷直流电机A、B、 C三相相电感之乘积，计算得到无刷直流电机A、B、C三相相反电势ea、eb、ec:
[0016] 其中，eea、eeb、eec分别为无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势，L a、Lb、Lc分别为无刷 直流电机A、B、C三相相电感，ia、ib、ic分别为无刷直流电机A、B、C三相相电流。
[0017] 上述所述无刷直流电机A、B、C三相相电流是利用电流传感器检测得到。
[0018] 本发明的方法，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】
[0019] 图1为一种无刷直流电机相反电势的辨识方法流程图。
【具体实施方式】
[0020] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。
[0021] 如图1所示，本发明的一种无刷直流电机相反电势的辨识方法，包括下列步骤： [0022] 步骤1:计算无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势
[0023] 在无刷直流电机定子上，对A、B、C相绕组各设置1个磁链传感器，各磁链传感器检 测得到的A、B、C相定子磁链分别为HbJ s。，将Hbjs。微分，得到无刷直流电机A、B、C 三相扩展反电势eea、eeb、eec:
[0025] 步骤2:计算无刷直流电机A、B、C三相相反电势
[0026] 采用上述无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势eea、eeb、eec；以及通过电流传感器检 测得到的A、B、C三相相电流丨3^，将八』、(：三相扩展反电势^、糾、-分别减去4、8、(：三 相相电流i a、ib、ic微分与无刷直流电机A、B、C三相相电感的乘积，得到A、B、C三相相反电势 6a > 6b > Gc ：
[0028] La、Lb、Lc分别为无刷直流电机A、B、C三相的相电感。
[0029] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】。当然，本发明还可有其它多种实施 例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，任何熟悉本技术领域的技术人员，当可根据本 发明作出各种相应的等效改变和变形，都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种无刷直流电机相反电势的辨识方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、计算无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势； 步骤2、计算无刷直流电机A、B、C三相相反电势。2. 如权利要求1所述的一种无刷直流电机相反电势的辨识方法，其特征在于，所述步骤 1计算无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势的方法是:检测无刷直流电机A、B、C三相定子磁 链，利用下式得到无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势em、、e%: dw g --ZjiL βα dt 〇 命,/, i %b ~ ~r~ dt e ，dt 其中，Hb、itsc分别为无刷直流电机A、B、C三相定子磁链。3. 如权利要求2所述的一种无刷直流电机相反电势的辨识方法，其特征在于，所述检测 无刷直流电机A、B、C三相定子磁链的方法是:在无刷直流电机定子上，对A、B、C相绕组各设 置1个磁链传感器，利用各磁链传感器检测得到各相定子磁链。4. 如权利要求1所述的一种无刷直流电机相反电势的辨识方法，其特征在于，步骤2所 述的计算无刷直流电机A、B、C三相相反电势的方法是：将所述A、B、C三相扩展反电势e ea、 eeb、eec分别减去A、B、C三相相电流ia、i b、ic的微分与无刷直流电机A、B、C三相相电感之乘 积，计算得到无刷直流电机A、B、C三相相反电势e a、eb、e。： τ 成 ea = eea ~ La - at T di e -e -L -- [^ " c dt 其中，eea、eeb、eec分别为无刷直流电机A、B、C三相扩展反电势，L a、Lb、Lc分别为无刷直流 电机A、B、C三相相电感，ia、ib、ic分别为无刷直流电机A、B、C三相相电流。5. 如权利要求4所述的一种无刷直流电机相反电势的辨识方法，其特征在于:所述无刷 直流电机A、B、C三相相电流是利用电流传感器检测得到。
【专利摘要】本发明公开了一种无刷直流电机相反电势的辨识方法，所述方法步骤是：在无刷直流电机定子上，对三相绕组各设置1个磁链传感器，检测得到三相定子磁链，并对三相定子磁链微分，计算得到电机三相扩展反电势；通过电流传感器检测得到无刷直流电机三相相电流，将所述电机三相扩展反电势分别减去所述无刷直流电机三相相电流的微分与无刷直流电机三相相电感之乘积，得到无刷直流电机三相相反电势。本发明的无刷直流电机相反电势的辨识方法，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。
【IPC分类】H02P6/182, H02P21/28
【公开号】CN105471336
【申请号】CN201510867866
【发明人】张懿, 夏俭辉
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月2日