第二比例模块；所述第二比 例模块连接至积分模块；所述化ef计算模块连接至PI调节器模块；所述PI调节器模块连 接至限幅模块。
[0020] 2、所述的第一坐标转换模块为极坐标系到直角坐标a0轴系的转换，具体计算 公式如下：
[0022] 3、所述的Clark变换模块为S相静止ABC坐标系至两相静止a0坐标系变换，具 体变换公式为：
[0023]
[0024] 所述的滤波器模块里包含一个一阶高通滤波器化i曲-passfilter,HP巧。此滤 波器的传递函数为：（其中，fc为滤波器截至频率）
[00%] 5、所述的转速稳定环，利用一阶高通滤波器模块从功率计算模块输出的有功功率 P中提取出扰动功率Ap,经过第二比例模块修正调节电压合成矢量速度，最终保证系统稳 定、可靠运行。其中，功率计算模块中输入电机的有功功率P和无功功率Q的计算式子如 下：
[0028] 6、所述的电压幅值修正环，利用化ef计算模块计算出采用C〇S(p=1 ..MTPA、id= 0控制策略时的指令无功功率化ef，经过PI调节器模块调节电压合成矢量的幅值，最终实 现矢量控制。其中，不同控制策略下的指令无功功率计算，具体分W下=种情况讨论：
[0029] 1.COSCp=I
[0030] 在选择aw戶1作为需实现的控制策略时，要求最终输入电机的无功功率为零， 即Qref二0。 阳〇3U2.最大转矩电流比（MTPA)
[0032] 电机在稳定运行时，鮮=，:其电压方程为 阳03；3]Vd=Rsid-WrLqiq(1) 阳034]Vq=Rsiq+Wf(入m+Ldid)似
[0035] 电机的电磁转矩方程为 阳036]Te=LSpiqUm+化d-Lq)id] 做
[0037]其中，（Vd，Vq)，（id，iq)是定子电压和电流分量，Rs是定子每相电阻，Ld，Lq分别是 d，q轴电感，Of是转子的电角速度。COm是转子的机械角速度，《 /是电压合成矢量的电角 速度，d)是功率因数角，Am是永磁体磁链，T。是电磁转矩，P是电机极对数。 阳〇3引求得输入电机的有功功率P和无功功率Q，其中f=苗+ (6:
(5)[0041] 根据式（3)和式（4)，由输入有功功率计算得电磁转矩为 (4)
(6)
[0043]结合式（1) (2) (3)，可得电机在最大转矩电流比控制时需满足 阳〇44] 範-与你+1研V-巧广与砖=。 巧）
[0045] 将（7)代入巧），可得无功功率进一步表示为
[0046] Q-1 ? 5W,.(L^Jij+L^ii~j) (.资).
[0047]由此，可得将最大转矩电流比作为控制策略时，指令无功功率
W
[0049] 进行梳理，得到最大转据电流比控制时的指令无功功率计算流程如下： 阳化0]
[0051] 3.id= 0
[0052] 在电机稳定运行前提下，巧.=<，粟用id=0控制策略时，iq=i，则输入电机 无功功率为
[0053]貧=l，5〇),.L/;i (10)
[0054] 此时电磁转矩为 阳化5] Te=LSpAmiq (11)
[0056] 由此，可得将id= 0作为控制策略时，指令无功功率 谷'分(,',,=〇) =/货'三(化=〇))=
[0057] /巧,）二/(心t'::) (喊
[0058] 进行梳理，得到id= 0控制时的指令无功功率计算流程如下：
[0059]
[0060] 本领域的技术人员容易理解，W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W 限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种永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、三相逆变 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； 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调制模块和所述功率计算模块；所述SVPWM调制模块连接至所述 三相逆变电源模块；所述三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。2. 如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于：所述转速稳定环由滤波器模块和第二 比例模块连接构成。3. 如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于：所述电压幅值修正环由Qref计算模块 和PI调节器模块连接构成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种永磁同步电机无位置传感器驱动装置。包括一个用于修正电压合成矢量速度的转速稳定环，以及一个用于实现矢量控制的电压幅值修正环。本实用新型所设计的永磁同步电机无位置传感器驱动装置，从本质上解决了电机运行过程中易失步崩溃的问题，同时提出了新的矢量控制算法，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。
【IPC分类】H02P21/24
【公开号】CN204993145
【申请号】CN201520452937
【发明人】杨凯, 杨星星, 谢鸿钦, 罗成, 王晓光
【申请人】华中科技大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年6月29日