[发明专利]一种五相永磁同步电机无位置传感器控制方法有效

专利信息
申请号: 202011424018.6 申请日: 2020-12-08
公开(公告)号: CN112468029B 公开(公告)日: 2021-09-28
发明(设计)人: 杜博超;李建华;程远;崔淑梅 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学
主分类号: H02P6/182 分类号: H02P6/182;H02P21/18;H02P21/26;H02P25/024;H02P27/08
代理公司: 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211 代理人: 刘景祥
地址: 150001 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 一种 永磁 同步电机 位置 传感器 控制 方法
【权利要求书】:

1.一种基于三次谐波反电势的五相永磁同步电机无位置传感器控制方法,其特征在于,所述控制方法包括以下步骤:

步骤1:在线实时采集五相永磁同步电机的相电流,并建立五相永磁同步电机动态模型;

步骤2:建立双空间平面转速电流双闭环控制系统,以步骤1中采集到的相电流变换到三次谐波空间估计同步旋转坐标系γ3δ3下,通过闭环控制iγ3=0,iδ3=0,获得包含转子位置信息的三次谐波反电势;

步骤3:设计一个锁相环用来获取步骤2中三次谐波反电势中的转子位置信息;并将获得的转子位置用于系统的坐标变换和转速反馈;

所述步骤1建立五相永磁同步电机动态模型具体为,

其中ud1、uq1为基波空间电压,id1、iq1为基波空间电流;ud3、uq3为三次谐波空间电压,id3、iq3为三次谐波空间电流;Rs为定子电阻;Ld1、Lq1为基波电感;Ld3、Lq3为三次谐波电感;L13为基波和三次谐波空间的互感;p为微分算子,ω为实际电角速度,ψm1为基波永磁体磁链,ψm3为三次谐波永磁体磁链;

由于L13很小,所以可以被忽略;上述方程就可以简化为:

Eex1=(Ld1-Lq1)(ωid1-piq1)+ωψm1.

Eex3=(Ld3-Lq3)(3ωid3-piq3)+3ωψm3.

Eex1为基波空间下扩展反电势;Eex3为三次谐波空间下扩展反电势;

所述步骤2具体为,引入基波和三次谐波估计旋转坐标系γ1δ1和γ3δ3代替实际旋转坐标系d1q1和d3q3

其中,ω为实际电角速度,为估计电角速度,θ为转子实际电角度,为转子估计电角度;ud1、uq1为基波空间电压,id1、iq1为基波空间电流;ud3、uq3为三次谐波空间电压,id3、iq3为三次谐波空间电流;Rs为定子电阻;Ld1、Lq1为基波电感;Ld3、Lq3为三次谐波电感;L13为基波和三次谐波空间的互感;p为微分算子,ψm1为基波永磁体磁链,ψm3为三次谐波永磁体磁链;

实际运行时,能认为同时令

所以有

当Δθ很小时,

2.根据权利要求1所述一种基于三次谐波反电势的五相永磁同步电机无位置传感器控制方法,其特征在于,所述步骤3设计一个锁相环用来获得包含在反电势中的转子位置信息具体为,所述锁相环的传递函数为,

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