[发明专利]基于旋转综合矢量的永磁电机高频注入位置估计方法

权利要求书

1.一种基于旋转综合矢量的永磁电机高频注入位置估计方法，所述永磁电机的转速控制方法如下：

将给定电机电角频率ω^*与估计电角频率的差值输入至第一PI环节，获得电机的给定q轴电流通过电流传感器获取电机的三相电流i_a，i_b和i_c，对i_a，i_b和i_c进行abc/dq变换，获得实际q轴电流i_q和实际d轴电流i_d；将给定q轴电流和实际q轴电流i_q的差值输入至第二PI环节，得到设定给定d轴电流将给定d轴电流和实际d轴电流i_d的差值输入至第二PI环节，得到将与高频电压U_hsinω_ht相加获得将与高频电压U_hcosω_ht相加得到分别进行dq/abc变换，得到对应逆变器三相桥臂的占空比；其特征在于，采用基于旋转综合矢量的脉振高频注入法估计电机转子位置，具体步骤如下：

步骤S1、设置旋转电压矢量其中U_h为旋转电压矢量的长度，为旋转电压矢量的相位角，ω_h为旋转电压矢量的角频率，为估计的转子位置角；

步骤S2、电机的α轴为电机A相绕组的轴线方向，将估计的d轴记为轴，且轴与α轴的夹角为将估计的q轴记为轴，轴与α轴的夹角为所述旋转电压矢量在轴上的分量为U_hcosω_ht，在轴上的分量为U_hsinω_ht；

步骤S3、将U_hcosω_ht注入到电机的轴上，求取U_hcosω_ht产生的零序电压：

其中，L₂为电机自感的二次谐波的幅值，L₀为电机自感的平均值，M₀为电机互感的平均值，L_d为电机d轴电感，L_q为电机q轴电感；θ为电机的实际d轴与α轴的夹角；

将U_hsinω_ht注入到电机的轴上，求取U_hsinω_ht产生的零序电压：

其中为轴与电机的实际d轴夹角，

将U_hcosω_ht产生的零序电压和U_hsinω_ht产生的零序电压求和得到：

步骤S4、对求和电压进行变换如下：

将变换结果输入至低通滤波器进行滤波可得低通滤波结果：

其中k为滤波系数；

步骤S5、将步骤S4所述低通滤波结果输入至PI环节，获得电机的估计电角频率，将所述估计电角频率输入至积分环节即可获得电机的估计位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于旋转综合矢量的永磁电机高频注入位置估计方法，其特征在于，所述步骤S3中U_hcosω_ht产生的零序电压求取过程如下：

步骤S3.1、记轴与电机的实际d轴夹角为电机的实际d轴与α轴的夹角为θ，则U_hcosω_ht产生的dq轴电流的变化率为：

步骤S3.2，分别计算U_hcosω_ht产生的三相电流的变化率为：

步骤S3.3，分别计算U_hcosω_ht产生的三相电压为：

步骤S3.4，计算U_hcosω_ht产生的零序电压如下：

U_hsinω_ht产生的零序电压求取过程如下：

步骤L3.1、记轴与电机的实际d轴夹角为电机的实际d轴与α轴的夹角为θ，则U_hsinω_ht产生的dq轴电流的变化率为：

步骤L3.2、分别计算U_hsinω_ht产生的三相电流的变化率如下：

步骤L3.3、分别计算U_hsinω_ht产生的三相电压为：

步骤L3.4、计算U_hsinω_ht产生的零序电压为：