[发明专利]永磁同步电机转子的初始角度的确定方法、装置和电机

说明书

本申请提供一种永磁同步电机转子的初始角度的确定方法、装置和电机。获取二相电压信号；将二相电压信号转换为二相电流信号；将二相电流信号转换为三相电流信号，其中，采用三相坐标系表示三相电流信号，三相坐标系中的三个坐标轴共面，且任意两个坐标轴之间的夹角大于0°；根据三相电流信号确定转子的初始角度。该方案中，通过直接考察注入的二相电压信号在三相坐标系上产生的电流信号而确定转子位置，相比现有技术中需要将三相电流信号进一步经过了多次转换后再变换到二相坐标电流信号才能够估计转子位置信号，本方案无需较多的转换过程，可以保证采样点较为精确，进而检测的转子的初始角度的准确度较高，且计算量相对较少。

技术领域

本申请涉及永磁同步电机技术领域，具体而言，涉及一种永磁同步电机转子的初始角度的确定方法、装置和电机。

背景技术

永磁同步电机具有功率密度高、效率高、节能等优点，广泛应用于电机控制器领域，而商用车油泵、气泵等永磁同步电机出于降低成本、减少空间占用等考虑，会取消位置传感器，因此需要进行转子位置信号标定，为了提高永磁同步电机带负载能力，需要检测零速度下的初始角度。

目前采用脉冲输入方法检测初始角度，需要经过多次坐标变换和电流电压信号变换。导致采样过程中采样点是不准确的，进而导致转子的初始角度的准确度较低。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种永磁同步电机转子的初始角度的确定方法、装置和电机，以解决现有技术中转子的初始角度的精度较低的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种永磁同步电机转子的初始角度的确定方法，包括：获取二相电压信号，所述二相电压信号是对输入电压信号进行二相表示得到的，所述输入电压信号为输入至待检测永磁同步电机的定子的电压信号；将所述二相电压信号转换为二相电流信号；将所述二相电流信号转换为三相电流信号，其中，采用三相坐标系表示所述三相电流信号，所述三相坐标系中的三个坐标轴共面，且任意两个所述坐标轴之间的夹角大于0°，任意两个所述坐标轴的方向不同；根据所述三相电流信号确定转子的初始角度。

可选地，将所述二相电压信号转换为二相电流信号，包括：获取所述定子中的电阻的电阻值、二相坐标系的d轴上的第一电感、所述二相坐标系的q轴上的第二电感、所述输入电压信号的高电平的持续时间、目标时长、第一角度、第二角度和角度差值，所述第一角度为将所述输入电压信号输入至所述定子之前的目标夹角，所述第二角度为将所述输入电压信号输入至所述定子之后的所述目标夹角，所述角度差值为所述第一角度和所述第二角度的差值，所述目标夹角是指所述二相坐标系的d轴和标准坐标系的d轴之间的夹角，所述二相坐标系的d轴的方向是所述定子的绕组的S极到N极的方向，所述二相坐标系的q轴与所述二相坐标系的d轴垂直，所述标准坐标系的d轴的方向与所述定子的横向对称轴平行，所述标准坐标系的q轴与所述标准坐标系的d轴垂直；根据所述输入电压信号、所述电阻值、所述第一电感、所述第二电感、所述输入电压信号的高电平的持续时间、所述目标时长和所述角度差值构建第一关系式，至少采用所述第一关系式将所述二相电压信号转换为二相电流信号。

可选地，至少采用所述第一关系式将所述二相电压信号转换为二相电流信号，包括：构建电压转换关系式：t≤t₀，其中，u_d表示所述二相电压信号在所述二相坐标系的d轴上的电压分量，u_q表示所述二相电压信号在所述二相坐标系的q轴上的电压分量，U_m表示所述输入电压信号，t表示所述输入电压信号的高电平的持续时间，t₀表示所述目标时长；采用所述第一关系式：t≤t₀和所述电压转换关系式将所述二相电压信号转换为所述二相电流信号，其中，i_d表示所述二相电流信号在所述二相坐标系的d轴上的电流分量，i_q表示所述二相电流信号在所述二相坐标系的q轴上的电流分量，R表示所述电阻值，表示所述角度差值，L_d表示所述第一电感，L_q表示所述第二电感。