[发明专利]一种基于锁相环的永磁同步电机无位置混合控制切换方法

权利要求书

1.一种基于锁相环的永磁同步电机无位置混合控制切换方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、当永磁同步电机启动时，转速低于783r/min时，电机采用I/F单电流闭环控制，永磁同步电机加速；

步骤S2、当永磁同步电机加速至783r/min时，通过测量反电动势获取电机转速和位置信息，电机控制算法由I/F单电流闭环控制切换到转速-电流双闭环的无位置控制；所述锁相环切换后位置误差如下：

其中Δe为转子位置的观测误差,为无位置算法估计位置信号,θ_e^*为IF控制给定位置信号；锁相环转子位置观测误差表示如下：

其中与分别为α-β坐标系的估计反电动势信号，为估计的转子位置，为估计的转速信号，ψ_f为永磁体磁链；

当转速低于783r/min时,电机采用I/F单电流闭环控制时，锁相环输出为I/F控制给定位置信号θ_e^*，此时锁相环中转子位置观测误差如下：

其中，θ_L为θ_e^*与之间的固有相位差；

当电机转速达到783r/min时,电机采用转速-电流双闭环的无位置控制算法,锁相环调节器此时把△e当作稳态误差，通过PI控制器的闭环调节，将位置观测误差调节到0，即相位差θ_L调节至0，完成切换；

当时，

锁相环的传递函数如下：

式中，k_es为锁相环增益系数，k_p、k_i分别为锁相环中PI控制器的比例与积分系数；

当电机稳定运行时，上述锁相环结构的稳态误差可以表示为：

故锁相环调节器在切换的时候,能通过PI闭环将I/F单电流闭环控制下给定转子位置与无位置算法估计的转子位置间的误差调节至0，使给定转子位置与估计转子位置相等，从而实现I/F单电流闭环与转速-电流双闭环的无位置控制方法切换。