功率管是否 全部关断来判断：当三相全桥逆变器功率管不是全部关断，则表明三相全桥逆变器处于导 通过程;当三相全桥逆变器功率管全部关断，则表明三相全桥逆变器处于续流过程。
[0037]在三相全桥逆变器导通过程，永磁同步电机A、B、C三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。
[0038]在三相全桥逆变器续流过程，永磁同步电机A、B、C三相端电压通过续流二极管的 状态确定：由于续流过程三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 自所连接的三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。
[0039] 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。
[0040] (3)计算永磁同步电机A、B、C三相相反电势
[0041] 采用上述永磁同步电机A、B、C三相相电压Ua、ub、u。以及通过电流传感器检测得到 的A、B、C三相相电流ia、ib、i c，根据永磁同步电机相电压平衡方程，计算得至IjA、B、C三相相反 电势 ea、eb、ec:
[0042]
[0043] 其中，Ra、Rb、Rc分别为永磁同步电机A、B、C三相的相电阻，L a、Lb、Lc分别为永磁同步 电机A、B、C三相的相电感。
[0044] (4)计算永磁同步电机角速度
[0045] 采用上述永磁同步电机A、B、C三相相反电势ea、eb、e。，以及永磁同步电机反电势系 数，计算得到永磁同步电机角速度ω :
[0046]
[0047] (5)计算永磁同步电机转子位置
[0048] 对永磁同步电机角速度积分得到电机转子位置Θ :
[0049] 0 = Jc〇dt〇
[0050] 以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，还可以做出若干变形和改进，这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子位置的检测装置，用于检测永磁同步电机的转子位置;其特 征在于:包括直流电压源、=相全桥逆变器和高阻值电阻，其中，所述直流电压源为=相全 桥逆变器提供电源，且直流电压源的中点接地;所述=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子位置的检测装置，其特征在于:所述=相 全桥逆变器由=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=相全桥逆变器的=条支路分别连接永磁同步电机的A、B、C=相。3. 如权利要求1所述的一种永磁同步电机转子位置的检测装置，其特征在于:所述高阻 值电阻是指电阻值大于IOOMQ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子位置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=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=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=相相电压； (3) 检测永磁同步电机A、B、C =相相电流，结合前述=相相电压，根据相电压平衡方程 计算S相相反电势； (4) 计算永磁同步电机角速度； (5) 计算永磁同步电机转子位置。5. 如权利要求4所述的一种永磁同步电机转子位置的检测方法，其特征在于:所述步骤 (2) 中，永磁同步电机=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，=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，=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子位置的检测方法，其特征在于: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=相全桥逆变器功率管不是全部关断时，则表明=相全桥逆变器处于导通过 程;当=相全桥逆变器功率管全部关断，则表明=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子位置的检测方法，其特征在于:所述步骤 (3) 中计算=相相反电势的方法是：利用电流传感器检测永磁同步电机=相相电流ia、ib、 ic，再结合步骤(2)中的=相相电压Ua、叫、Uc，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ea、eb、ec:其中，Ra、化、Re分别为永磁同步电机S相相电阻，La、Lb、Lc分别为永磁同步电机S相相 电感。8. 如权利要求4所述的一种永磁同步电机转子位置的检测方法，其特征在于:所述步骤 (4) 计算永磁同步电机角速度的方法是，采用所述永磁同步电机A、B、C=相相反电势ea、eb、 e。，W及永磁同步电机反电势系数Ke，利用下式计算得到永磁同步电机角速度CO:9. 如权利要求4所述的一种永磁同步电机转子位置的检测方法，其特征在于: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 白： 白=J ? dt。
【专利摘要】一种永磁同步电机转子位置的检测装置及检测方法，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，直流电压源给三相全桥逆变器供电，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。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；用相电压及通过电流传感器测得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；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角速度；对角速度积分得到电机转子位置。本发明解决了永磁同步电机闭环控制中电机转子位置实时准确检测的问题。
【IPC分类】H02P6/182
【公开号】CN105515471
【申请号】CN201510875764
【发明人】魏海峰, 韦汉培
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月2日