[发明专利]多级式结构的电励磁同步起动/发电机初始位置检测方法

权利要求书

1.一种多级式结构的电励磁同步起动/发电机初始位置检测方法，其特征在于：初始位置包括对转子位置角度值的估算及转子所在扇区的判断，步骤如下：

步骤1：对两相励磁机施加相位互差90°的交流励磁电压；

步骤2、对转子位置角度值进行估算：

(1)、对主发电机α轴注入高频方波电压，在励磁机定子侧检测两相定子电流i_{eα_αh}、i_{eβ_αh}，计算电流矢量I_{es_αh}幅值平方和对进行带通滤波处理，得到含转子位置信息的信号kcos(ω_ht)cosθ_r，信号有效值为

(2)、再对主发电机β轴注入高频方波电压，在励磁机定子侧检测两相定子电流i_{eα_βh}、i_{eβ_βh}，计算电流矢量I_{es_βh}幅值平方和对进行带通滤波处理，得到含转子位置信息的信号kcos(ω_ht)sinθ_r，所得信号有效值为

所述高频方波电压的幅值为U_h、频率为f_h高频方波电压：

其中，T_h＝1/f_h，为高频电压周期，角频率为ω_h＝2πf_h；

对信号和进行带通滤波处理的带通滤波器的中心频率与注入高频电压的频率相同；

(3)、对转子位置信号进行反正切运算，即得到转子位置角度估算值如下：

步骤3、减小两相励磁机交流励磁电压幅值，判断转子所在扇区：

(1)、对主发电机α轴注入低频方波电压，在励磁机定子侧检测两相定子电流i_{eα_αl}、i_{eβ_αl}，得电流矢量I_{es_αl}幅值平方和在时间nT_l＜t≤T_l/2+nT_l内，求得的平均值为在时间nT_l+T_l/2＜t≤T_l+nT_l内，求得的平均值为其中n＝0,1,2,...，并记

(2)、对主发电机β轴注入低频方波电压，在励磁机定子侧检测两相定子电流i_{eα_βl}、i_{eβ_βl}，求得电流矢量I_{es_βl}幅值平方和在时间nT_l＜t≤T_l/2+nT_l内，求得的平均值为在时间nT_l+T_l/2＜t≤T_l+nT_l内，求得的平均值为其中n＝0,1,2,...，并记

所述低频方波电压是幅值为U_l、频率为f_l的低频方波电压：

其中，T_l＝1/f_l，为低频电压周期；

步骤4：根据所得和值的正负关系，按照下表判断得知转子当前所在扇区：

由步骤2得到转子位置角度估算，由步骤4得到转子当前所在扇区。

2.根据权利要求1所述的多级式结构的电励磁同步起动/发电机初始位置检测方法，其特征在于：当励磁机定子为三相绕组结构时，将两相励磁电压进行反CLARK变换即得到等效三相绕组励磁电压，将采集的三相绕组励磁电流进行CLARK变换即得到等效的两相励磁电流。