[发明专利]一种永磁同步电机旋变零点校正方法以及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及一种永磁同步电机旋变零点校正方法以及系统。

背景技术

已有技术主要是采用电子软件旋变零点位置自学习方案进行旋变零点校正，其适用于转速较低(低于9000rpm)的电机控制器领域，并不适用于高速(特别是高于15000rpm)永磁同步电机领域。

具体的，已有技术采用软件自学习方法是将永磁同步电机低频下保证电机空转，判断旋变零点的方向与零点位置。因为每台电机都有不同的参数差异，这样在软件自学习过程中因为电机参数的不一致，能够控制的精度范围为10℃以内，存在10℃不确定性必然影响扭矩控制的精度或者降低控制器的整体输出效率，从而影响整体性能提升。

简而言之，已有技术定位旋变零点的精度不够，同时针对不同型号的电机精度不一致，即不能保证旋变零点一致性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述精度不够、针不具备一致性的缺陷，提供一种永磁同步电机旋变零点校正方法以及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种永磁同步电机旋变零点校正方法，包括：

S100、采样电机在自由旋转状态下的线电压的反电动势以及旋变信号，比较反电动势和旋变信号经过同一个位置时的时间差；

S200、根据电机频率以及所述时间差计算旋变的零点偏移量；

S300、基于所述零点偏移量对旋变反馈的位置信号进行补偿以校正旋变零点。

在本发明所述的永磁同步电机旋变零点校正方法中，步骤S100中，所述同一个位置为代表电机的零点和/或180°的位置，所述的比较反电动势和旋变信号经过同一个位置时的时间差包括：

确定反电动势的过零点和/或过180°的位置，并获取该位置对应的第一采样时刻；

获取旋变信号的零点和/或180°所对应的第二采样时刻；

计算第一采样时刻和第二采样时刻的时间差。

在本发明所述的永磁同步电机旋变零点校正方法中，步骤S100中，采样电机的线电压的反电动势后进行如下预处理：将采用得到的反电动势通过分压、滤波与稳压电路变成5V的正弦波信号，将该正弦波信号通过高精度比较器后输出方波信号，再将该方波信号通过光耦隔离同相输出至MCU的IO口，MCU检测到方波信号的上升沿和/下降沿，并将上升沿作为反电动势的过零点的位置，下降沿作为反电动势的过180°的位置。

在本发明所述的永磁同步电机旋变零点校正方法中，

步骤S100中，同时采样两路线电压的反电动势，针对每一路线电压，分别比较得到对应的所述时间差；

步骤S200中，根据电机频率以及第一路线电压所对应的时间差计算旋变的第一零点偏移量，根据电机频率以及第二路线电压所对应的时间差计算旋变的第二零点偏移量，并基于所述第一零点偏移量和第二零点偏移量通过数学处理得到最终的零点偏移量。

在本发明所述的永磁同步电机旋变零点校正方法中，步骤S200中，所述的根据电机频率以及所述时间差计算旋变的零点偏移量包括：基于公式θ_OFFSET＝Δt*n*360°计算得到零点偏移量，式中，θ_OFFSET代表零点偏移量，Δt代表时间差，n代表电机频率。

本发明还公开了一种永磁同步电机旋变零点校正系统，包括：

反电动势采样模块，用于在电机自由旋转时采样电机的线电压的反电动势；

时间差获取模块，用于在电机自由旋转时采样旋变信号，比较反电动势和旋变信号经过同一个位置时的时间差；

零点偏移量计算模块，用于根据电机频率以及所述时间差计算旋变的零点偏移量；

零点校正模块，用于基于所述零点偏移量对旋变反馈的位置信号进行补偿以校正旋变零点。

在本发明所述的永磁同步电机旋变零点校正系统中，所述同一个位置为代表电机的零点和/或180°的位置，所述时间差获取模块包括：

第一采样时刻确定单元，用于确定反电动势的过零点和/或过180°的位置，并获取该位置对应的第一采样时刻；

第二采样时刻确定单元，用于获取旋变信号的零点和/或180°所对应的第二采样时刻；

时间差计算单元，用于计算第一采样时刻和第二采样时刻的时间差。

在本发明所述的永磁同步电机旋变零点校正系统中，所述反电动势采样模块包括用于采样电机的线电压的反电动势的采样电路和用户采样得到的线电压的反电动势进行预处理的预处理电路，其中，所述预处理电路包括：