[发明专利]一种隐极式永磁同步电机的无传感器矢量控制装置及方法

权利要求书

1.隐极式永磁同步电机的无传感器矢量控制装置；包括与永磁同步电机(13)相连接的矢量控制装置，所述矢量控制装置包括第一减法器(1)、速度环积分分离PI模块(2)、第二减法器(3)、第三减法器(4)、电流环积分分离PI模块(5)、锁相环转速估算模块(6)、基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块(7)、PARK变换模块(8)、IPARK变换模块(9)、空间矢量调制模块(10)、CLARK变换模块(11)和整流/三相逆变器(12)；其特征是：所述永磁同步电机(13)输出定子两相电流i_a、i_b到CLARK变换模块(11)；

所述CLARK变换模块(11)将静止两相坐标系下的电流分量i_α、i_β分别输出到基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块(7)和IPARK变换模块(9)；

所述IPARK变换模块(9)输出交轴电流i_q到第二减法器(3)，输出直轴电流i_d到第三减法器(4)；

第一减法器(1)将根据给定速度ω_ref和实际速度得出的误差值Ⅰ输出到速度环积分分离PI模块(2)；

速度环积分分离PI模块(2)输出给定交轴电流i_qref到第二减法器(3)；

第二减法器(3)将根据给定交轴电流i_qref和交轴电流i_q输出到电流环积分分离PI模块(5)；

第三减法器(4)将根据给定直轴电流i_dref和直轴电流i_d得出的误差值Ⅲ输出到电流环积分分离PI模块(5)；

电流环积分分离PI模块(5)输出交轴电压和直轴电压到基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块(7)；

基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块(7)输出实际位置到锁相环转速估算模块(6)和PARK变换模块(8)，出实际直轴电压u_d和实际交轴电压u_q到PARK变换模块(8)；

PARK变换模块(8)输出静止两相坐标系下的电压分量u_α、u_β到基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块(7)和空间矢量调制模块(10)；

空间矢量调制模块(10)输出六路PWM信号到整流/三相逆变器(12)，再通过整流/三相逆变器(12)驱动永磁同步电机(13)运行。

2.根据权利要求1所述的隐极式永磁同步电机的无传感器矢量控制装置，其特征是：所述基于位置自调整电压矢量切换的无传感器闭环控制模块(7)包括直轴电压开环给定模块(28)、交轴电压开环给定模块(27)、电压矢量切换模块(29)、初始位置判断模块(30)、位置开环给定模块(32)、新型滑模观测器转子位置估算模块(31)和位置自调整给定模块(33)；

所述直轴电压开环给定模块(28)和交轴电压开环给定模块(27)输出开环给定值到电压矢量切换模块(29)；

所述电流环积分分离PI模块(5)输出直轴电压和交轴电压到电压矢量切换模块(29)；

电压矢量切换模块(29)输出实际直轴电压u_d和实际交轴电压u_q到PARK变换模块(8)；

CLARK变换模块(11)输出静止两相坐标系下的电流分量i_α、i_β到初始位置判断模块(30)；

初始位置判断模块(30)输出初始位置到位置开环给定模块(32)，位置开环给定模块(32)输出开环转子给定θ_ρ到位置自调整给定模块(33)；

PARK变换模块(8)输出静止两相坐标系下的电压分量u_α、u_β到新型滑模观测器转子位置估算模块(31)；

新型滑模观测器转子位置估算模块(31)输出估算转子位置θ_e到位置自调整给定模块(33)；

位置自调整给定模块(33)输出实际转子位置到锁相环转速估算模块(6)和PARK变换模块(8)。