[发明专利]六相表贴式永磁容错轮缘推进电机零低速域转子位置检测方法

权利要求书

1.一种六相表贴式永磁容错轮缘推进电机零低速域转子位置检测方法，其特征在于包括：

零速情况下转子位置检测过程：在六相永磁容错轮缘推进电机估计的d轴注入高频方波电压，检测α轴电流和β轴电流，通过理论分析获得α轴电流中含有转子位置信息的cosθ以及β轴电流中含有转子位置信息的sinθ，再通过三角函数计算得到误差角度sinΔθ，最后通过PI调节器获得零速转子位置角度θ₁；

低速情况下转子位置检测过程：在六相永磁容错轮缘推进电机估计的d轴注入高频正弦波电压，通过计算可以得到d轴和q轴电流中含有位置误差角度Δθ，再经过低通滤波器LPF进行滤波调制，最后将滤波调制结果输入到转子位置观测器中获得低速转子位置角度θ₂；

在六相永磁容错电机一相或几相绕组发生开路或短路故障时，低速情况下采用上述高频正弦波电压注入法得到电机故障情况下的转子位置角度θ'₂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当电机在零速情况下，在估计的d轴注入高频方波电压，通过计算得到真实d轴的电压中含有的位置误差信息：

经过坐标变换以及电压与电流之间的换算关系获得α轴和β轴的微分电流：

获得α轴电流中含有转子位置信息的cosθ以及β轴电流中含有转子位置信息的sinθ：

通过三角函数公式计算角度差，当角度误差近似为0时，sinΔθ≈Δθ，此时ε≈Δθ，通过PI调节器获得转子初始位置角度；

当电机在低速情况运转下，在估计的同步旋转坐标系的d轴注入高频电压信号：

经过坐标变换以及电压与电流之间的换算关系计算获得d轴和q轴的电流：

通过检测同步旋转坐标系q轴电流信号，将高频信号滤去，保留包含转子位置估计误差角在内的低频信号，经过滤波器滤波后得到转子位置观测器输入信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：零速情况下，检测的α轴和β轴电流含有cosθ、sinθ的位置信息，由于cosθ、sinθ在四象限的正负不同，因此进行位置补偿，具体补偿方法为在90°到270°时，θ＝θ'+π；在270°到360°时，θ＝θ'+2π其中，θ'检测的初始位置角度，θ为补偿后真实的转子初始位置角度；

在低速情况下进行位置估计时，需要对d轴、q轴电流进行低通滤波，低通滤波器在滤除高频分量时使得转子位置相位滞后，对转子位置角度进行补偿，获得精准的转子位置：

其中ω_r为转子电角度，ω_c为低通滤波器的截止频率。