[发明专利]基于三相开关式霍尔位置传感器的永磁电机转子位置与速度估算系统及方法

摘要

本发明涉及一种基于三相开关式霍尔位置传感器的永磁电机转子位置与速度估算系统及方法，是为了解决霍尔信号不对称引起电机转子估算位置及速度波动的现象。本发明的基于霍尔传感器的永磁电机转子位置及速度估算方法首先将三相霍尔信号经过3/2坐标变换转换为包含有转子位置信息的霍尔旋转矢量；然后将同频跟踪滤波器分别作用于霍尔旋转矢量的两个正交分量，滤除其中的高频干扰，得到与转子位置相关的基频信号；接着利用正交锁相环提取出精确的转子位置与速度信息，从而进行电流和转速双闭环矢量控制。本发明实施过程简单，估计精度好，提高了系统的可靠性，用于基于三相霍尔位置传感器的永磁电机矢量控制。

主权项

1.一种基于三相开关式霍尔位置传感器的永磁电机转子位置与速度估算系统，其特征在于：包括三相开关式霍尔位置传感器、霍尔信号处理电路、坐标变换模块、跟踪频率选择模块、同频跟踪滤波器、正交锁相环；利用霍尔信号处理电路读取三相开关式霍尔位置传感器的输出信号分别为h₁、h₂、h₃；坐标变换模块将霍尔信号h₁、h₂、h₃变换为霍尔旋转矢量的两相正交分量h_α和h_β；跟踪频率选择模块利用T法及霍尔信号h₁、h₂、h₃估算出电机转速n_e、单个霍尔区间内电角速度ω_{e_T}及整个电周期内电角速度ω_{e_aver}，当n_e大于100时选择跟踪频率ω′为ω_{e_aver}，反之则选择跟踪频率ω′为ω_{e_T}；同频跟踪滤波器采用跟踪频率ω′为输入，分别作用于h_α和h_β，得到h_α和h_β的基频分量u_α和u_β；正交锁相环跟踪u_α和u_β的相位，估算得到电机速度ω_{e_est}，对跟踪相位进行补偿估算得到电机位置θ_{e_est}；最后利用估算的电机速度及位置进行永磁电机的电流和速度双闭环矢量控制。