[发明专利]基于永磁电机谐波反电势的转子位置计算方法

摘要

本发明公开一种基于永磁电机谐波反电势的转子位置计算方法。首先对5、7次谐波反电势进行标幺化处理；然后，通过对标幺化谐波反电势进行和差化积处理，得到含有转子位置正余弦作为因数的变量；接着，利用积化和差、三倍角公式构造解调参考波，对提取得到的谐波反电势进行变换，得到幅值恒定的转子位置的正弦与余弦值，从而解调出转子位置的正余弦值；最后，利用反正切运算，通过正弦与余弦值得到转子位置信息，从而得到转子位置。本发明可以规避基于基波反电势计算谐波转子位置计算方法中对电机参数敏感性，可以得到鲁棒性更强的无传感器算法，便于及时获悉转子实时所处位置并对转子位置进行调整，从而保证永磁电机处于高效的工作状态。

主权项

1.一种基于永磁电机谐波反电势的转子位置计算方法，其特征在于，步骤如下：/n(1)对谐波反电势进行标幺化处理；/n(2)通过对标幺化谐波反电势进行和差化积得到含有转子位置正余弦作为因数的变量；/n(3)构造解调参考波；/n(4)从步骤(2)所得变量中，使用步骤(3)构造的解调参考波解调出幅值恒定的转子位置正余弦信息；/n(5)利用转子位置正余弦信息得到转子位置；/n所述步骤(1)包括如下步骤：/n(1A)对如式(1)所示的α-β坐标系下的5次谐波反电势7次谐波反电势进行标幺化处理，得到如式(2)、式(3)的标幺制5、7次谐波反电势：/n /n /n /n其中，分别表示在α方向、β方向的分量，分别表示在α方向、β方向的分量，分别表示5、7次谐波反电势标幺化后的结果，ω_r表示转子角速度，θ_r表示转子所处位置，λ₅、λ₇分别表示五次谐波、七次谐波产生的磁链大小；/n所述步骤(2)包括如下步骤：/n(2A)使用和差化积公式，对5、7次谐波反电势，即式(2)、式(3)做如下运算：/n /n /n /n /n /n所述步骤(3)包括如下步骤：/n(3A)需构造更多与sin(6θ_r)、cos(6θ_r)相关的变量作为解调参考波，以解调出sin(6θ_r)与cos(6θ_r)，对式(2)、式(3)使用积化和差公式，得：/n /n /n /n /n(3B)联立步骤(3A)中得到的式(8)至式(11)，得：/n /n /n(3C)由三倍角公式：/n /n /n将式(12)、式(13)分别代入式(14)、式(15)可得：/ncos(6θ_r)＝-3cos(2θ_r)+4cos³(2θ_r) (16)/nsin(6θ_r)＝3sin(2θ_r)-4sin³(2θ_r) (17)；/n所述步骤(4)包括如下步骤：/n(4A)由式(16)、式(17)以及式(4)—(7)解调出转子位置的正余弦值/n /n /n所述步骤(5)包括如下步骤：/n(5A)使用反正切函数通过转子位置正余弦值得到转子位置：/n /n