[发明专利]永磁同步电机定子磁链观测方法、磁链观测器及存储介质

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机定子磁链观测方法、磁链观测器及存储介质。本发明通过查找映射曲线的线性区，基于所述映射曲线的线性区进行电阻辨识，获得永磁同步电机的定子电阻，获取电机的当前电流值，根据所述当前电流值采用映射曲线确定对应的当前延时时间差，根据所述当前延时时间差对指令电压进行校正，根据所述定子电阻及校正后的指令电压计算所述永磁同步电机的定子磁链，使得采用的定子电阻及指令电压更准确，从而使定子磁链更准确。

技术领域

本发明涉及磁链观测技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机定子磁链观测方法、磁链观测器及存储介质。

背景技术

永磁同步电机具有效率高、功率密度大、转矩脉动小、调速范围宽等优点，目前在家电、电动汽车、高铁、航空航天等领域得到了广泛的应用。

常见的永磁同步电机变频调速系统通常根据速度给定信号与速度反馈信号做速度闭环控制，因此需要速度传感器获取速度信息。然而，安装速度传感器不仅增加了成本，在某些恶劣的工况中速度传感器易发生故障而失效，导致电机调速系统的可靠性降低。基于上述原因，近年来，无速度传感器控制方法成为学术界研究的热点，该方法不需要安装速度传感器，仅根据电机数学模型即可估算出速度信息。具体来说，首先根据定子磁链计算出转子磁链的角度，然后进一步计算出转子的位置信息与速度信息。因此，定子磁链观测的准确度直接决定了电机转子位置与速度信息的准确度，最终影响电机控制的精度。

常规的永磁同步电机定子磁链观测方法有两类：一类是根据实测电流与转子位置角度，基于两相同步旋转坐标系(简称d-q坐标系)下的数学模型计算定子磁链，称电流模型；另一类是根据实测的电压、电流，基于两相静止坐标系(简称α-β坐标系)下的数学模型计算定子磁链，称电压模型。由于电流模型需要的转子位置角度信息通常不知道，所以电流模型无法单独使用，工程上，通常采样电压模型估算定子磁链。

电压模型有三个输入量，分别是相电压、相电流、定子电阻，只有三个输入量都准确，输出的定子磁链才准确。在实际应用中，电机的相电流通常可以很容易的检测到，而相电压与定子电阻通常难以检测。由于增加相电压检测电路会增加成本并降低可靠性，工程上通常不检测相电压，而使用相电压的指令值近似等效。定子电阻在电机运行过程中随温度变化而变化，通常需要实时的在线辨识或周期性的离线辨识，由于在线辨识方法通常比较复杂，工程上通常采用离线辨识方法。

然而，在实际应用中，逆变器的输出电压会受到开关非线性因素影响而存在一定的偏差。由于现有技术没有考虑开关非线性因素影响，相电压的指令值与实际值存在偏差，电阻辨识结果也存在偏差。因此，现有技术计算出来的定子磁链并不精确。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种永磁同步电机定子磁链观测方法、磁链观测器及存储介质，旨在解决现有技术中定子磁链不精确的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种永磁同步电机定子磁链观测方法，所述方法包括以下步骤：

查找映射曲线的线性区，所述映射曲线为反映延时时间差与电流值对应关系的曲线；

基于所述映射曲线的线性区进行电阻辨识，获得永磁同步电机的定子电阻；

获取电机的当前电流值，根据所述当前电流值采用映射曲线确定对应的当前延时时间差；

根据所述当前延时时间差对指令电压进行校正；

根据所述定子电阻及校正后的指令电压计算所述永磁同步电机的定子磁链。

优选地，所述根据所述当前延时时间差对指令电压进行校正，具体包括：

根据所述当前延时时间差计算端电压误差；

将所述端电压误差进行坐标变换，获得α-β坐标系下的电压补偿值；