[发明专利]电机动子磁极初始位置辨识系统及方法

权利要求书

1.一种电机动子磁极初始位置辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据电机的电机参数和通过向所述电机的线圈注入第一尝试电压所获得的第二电流响应峰值计算第一电压幅值，所述电机参数包括等效电阻、等效电感、极距、磁通；

将所述第一电压幅值分别与多个位于同一电周期的电压相位角组成多个第一电压矢量后，分别注入所述电机的线圈，并分别采样所述电机的线圈获得多个第一电流响应峰值；

根据所述多个第一电流响应峰值获得多个磁极辨识位置，并从所述多个磁极辨识位置中选择一个作为动子磁极初始位置，所述磁极辨识位置分别为所述多个第一电流响应峰值中d轴电流幅值最大时对应的辨识位置和所述多个第一电流响应峰值中q轴电流幅值最小时对应的辨识位置。

2.根据权利要求1所述的电机动子磁极初始位置辨识方法，其特征在于，所述根据电机的电机参数和通过向所述电机的线圈注入第一尝试电压所获得的第二电流响应峰值计算第一电压幅值包括：

(a1)将第一尝试电压矢量注入到所述电机的线圈，并采样所述电机的线圈获得第二电流响应峰值，所述第一尝试电压矢量的相位角为零；

(a2)在所述第二电流响应峰值的幅值未达到第一预设值时调整所述第一尝试电压矢量的幅值，并返回步骤(a1)，否则根据所述电机参数和第二电流响应峰值计算获得第一电压幅值。

3.根据权利要求2所述的电机动子磁极初始位置辨识方法，其特征在于，所述第一电压幅值U通过以下计算式(1)计算获得：

其中，u_d为第一电压的d轴分量，u_q为第一电压的q轴分量，i_d为第二电流响应峰值的d轴分量，i_q为第二电流响应峰值的q轴分量，R_s为电机电路的等效电阻，L_d为所述电机电路在d轴方向的等效电感，L_q为所述电机电路在q轴方向的等效电感，τ为所述电机的极距，v为所述电机的动子运行速度，Ψ_q为所述电机电路在q轴的磁通分量，Ψ_d为所述电机电路在d轴的磁通分量。

4.根据权利要求3所述的电机动子磁极初始位置辨识方法，其特征在于，将电机额定电流幅值的20％～30％作为第二电流响应峰值的幅值代入计算式(1)，并将计算获得的第一电压幅值U作为第一尝试电压矢量的幅值的初始值。

5.根据权利要求1所述的电机动子磁极初始位置辨识方法，其特征在于，所述根据所述多个第一电流响应峰值获得多个磁极辨识位置包括：

对所述多个第一电流响应峰值进行曲线拟合获得d轴电流拟合曲线和q轴电流拟合曲线；

将所述d轴电流拟合曲线的最大值位置以及所述q轴电流拟合曲线的零点位置分别作为磁极辨识位置。

6.根据权利要求5所述的电机动子磁极初始位置辨识方法，其特征在于，对所述多个第一电流响应峰值进行曲线拟合时，采用三参数正弦曲线函数对测量向量进行拟合。

7.根据权利要求5所述的电机动子磁极初始位置辨识方法，其特征在于，所述从所述多个磁极辨识位置中选择一个作为动子磁极初始位置包括：

将具有第二电压幅值且方向相反的两个电压矢量注入所述电机的线圈，并采样获得两个第三电流响应峰值；

将两个第三电流响应峰值中绝对值较大的一个对应的相位角作为控制坐标系的d轴辨识位置；

将所述多个磁极辨识位置中与所述d轴辨识位置对应的一个磁极辨识位置作为动子磁极初始位置。