一种永磁同步电机无位置传感器驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种永磁同步电机无位置传感器驱动装置，属于电机控制领域。
【背景技术】
[0002] 永磁同步电机因其高效率、高功率密度、高动态响应等一系列优点受到业内重视， 逐渐在工业设备中得到广泛应用。对于一些需要长时间持续运转的装置，比如风机、累、压 缩机等类负载，将永磁同步电机应用于运些场合，能显著提升能源利用率，节约能源。
[0003] 永磁同步电机的控制方法主要有：1)矢量控制，包括电流矢量控制、磁场定向控 审IJ、直接转矩控制和磁链控制等，运些控制策略具有较高的动态性能，控制精度高，抗干扰 能力较强。2)标量控制，包括常规的V/f控制、带有稳定修正环的V/f控制等，运类控制策 略实施较为简单，鲁棒性强，但动态响应速度不高。过去十年里，无位置传感器控制得到了 大力发展，主要在于省去位置传感器有助于降低成本，同时避免了信号干扰和高速状态下 抖振所造成的传感器测量不准和失灵问题。相关研究集中在考虑成本的基础上提升性能和 可靠性，提升控制精度和动态响应性。
[0004] 将基于Vf控制的永磁同步电机无位置传感器驱动系统应用于风机类场合，性价 比高，是目前一种优质选择，主要在于运类负载对动态性能要求不高。永磁同步电机转子 上设计制造的阻尼绕组能确保转子速度与定子电频率保持同步，而出于设计和制造上的困 难与成本，现有的大多数永磁同步电机转子上并未安装阻尼绕组，因而采用传统的开环v/f 控制策略就无法保证电机的同步稳定运行。此外，对于风机、水累、压缩机等应用场合，驱动 系统的效率和出力能力是一大关注点，研究基于无位置传感器技术的v/f控制上实现电流 矢量控制的效果，具有十分重要的意义。
【发明内容】
阳〇化]针对现有技术的W上缺陷或改进需求，本发明提供了一种磁同步电机无位置传感 器驱动装置，其目的在于实现电机驱动系统稳定、可靠、高校的运行，由此解决电机运行过 程中易失步崩溃的技术问题。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供了一种磁同步电机无位置传感器驱动装置，其 特征在于，该装置具体包括：速度给定模块、第一比例模块、限幅模块、积分模块、第一坐标 变换模块、SVPWM调制模块、=相逆变电源模块、PMSM模块、电流采样模块、Clark变换模块、 功率计算模块和转速稳定环、电压幅值修正环；
[0007] 所述速度给定模块分别连接至第一比例模块和积分模块；所述第一比例模块、所 述电压幅值修正环连接至所述限幅模块；所述速度给定模块、所述转速稳定环连接至所述 积分模块；所述限幅模块、所述积分模块连接至所述第一坐标转换模块；所述第一坐标转 换模块分别连接至所述SVPWM调制模块和所诉功率计算模块；所述SVPWM调制模块连接至 所述S相逆变电源模块；所述S相逆变电源模块连接至所述PMSM模块；所述PMSM模块经 电流采样连接至所述Clark变换模块；所述Clark变换模块、所述第一坐标转换模块连接至 功率计算模块；所述功率计算模块分别连接至所述转速稳定环和所述电压幅值修正环；所 述转速稳定环连接至积分模块；所述电压幅值修正环连接至限幅模块。
[0008] 优选地，所述转速稳定环由滤波器模块和第二比例模块连接构成。
[0009] 优选地，所述电压幅值修正环由化ef计算模块和PI调节器模块连接构成。
[0010] 总体而言，通过本发明所构思的W上技术方案与现有技术相比，由于该驱动控制 系统采用了转速稳定环和矢量修正环，取得了W下的有益效果：
[0011] (1)从本质上解决了电机运行过程中易失步崩溃的问题，从而实现无位置传感器、 电机相电流正弦、转矩脉动小、低噪音、系统稳定、可靠、高效运行；
[0012] (2)硬件实施要求少，只需采集两相定子电流，对电机参数的依赖性小，计算量小。 同时通过适当提升启动电压，系统具备一定的启动带载能力；
[0013] (3)从电机失步崩溃的本质原因入手，提出加入转速稳定环，解决电机在中高频率 域或负载突变时无法保持同步稳定运行的问题；
[0014](4)从控制输入电机的无功功率为突破点，提出&〇哪=1、MTPA、id=0等矢量控 制策略算法，加入电压幅值修正环，最终实现矢量控制。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型所设计的一种永磁同步电机无位置传感器驱动装置的控制结 构和原理框图。
【具体实施方式】
[0016] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并 不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所设及到的技术特征只要 彼此之间未构成冲突就可W相互组合。
[0017] 图1所示为本实用新型所述的控制方法原理框图，具体包括W下模块：速度给定 模块、第一比例模块、限幅模块、积分模块、第一坐标变换模块、SVPWM调制模块、=相逆变电 源模块、PMSM模块、电流采样、Clark变换模块、功率计算模块、滤波器模块、第二比例模块、 化ef计算模块和PI调节器模块。
[0018] 本实用新型提出了一种永磁同步电机无位置传感器驱动装置，具体结构如下：
[0019] 1、所述速度给定模块分别连接至第一比例模块和积分模块；所述第一比例模块、 PI调节器模块连接至限幅模块；所述速度给定模块、第二比例模块连接至积分模块；所述 限幅模块、积分模块连接至第一坐标转换模块；所述第一坐标转换模块分别连接至SVPWM 调制模块和功率计算模块；所述SVPWM调制模块连接至=相逆变电源模块；所述=相逆变 电源模块连接至PMSM模块；所述PMSM模块经电流采样连接至Clark变换模块；所述Clark 变换模块、第一坐标转换模块连接至功率计算模块；所述功率计算模块分别连接至滤波器 模块、化ef计算模块和PI调节器模块；所述滤波器模块连接至