基於線間反電動勢的無刷直流電機轉子位置檢測方法

2023-07-13 00:47:06 1

專利名稱：基於線間反電動勢的無刷直流電機轉子位置檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種無刷直流電機轉子位置估計方法，具體地是涉及一種基於線間反電動勢估計無刷直流電機轉子位置檢測方法。
背景技術：
在無刷直流電機控制系統中，逆變器常採用120度導通模式，為獲得最大平均電磁轉矩，應根據電機轉子位置對其進行換相控制。但是外置式位置傳感器帶來了環境與空間的限制，使其在高溫、有強腐蝕性氣體等惡劣環境下和某些空間有限的應用場合難於使用。直接利用反電動勢的轉子位置檢測方法包括反電動勢過零點檢測法、反電動勢積分過零點檢測法及反電動勢三次諧波檢測方法易於實現，但在100rPm以內低速運行時，因感應電動勢幅值很小，採用以上方法難於可靠檢測轉子位置。利用 相應線間反電動勢相除得到磁鏈函數，並利用磁鏈函數的峰值點估計轉子位置，這種轉子位置檢測方法理論上在電機低速運行時仍舊適用。但實際控制中存在幹擾，每次得到的磁鏈函數的峰值點不同，峰值點設置過大可能會引起換相信息丟失，設置過小會引起位置估計偏差；此外在電機低速運行時，電壓、電流測量幹擾會引起誤換相。

發明內容
針對上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種基於線間反電動勢的無刷直流電機轉子位置檢測方法，該方法可靠性高，易於實現，能實現100RPM以內的無刷直流電機轉子位置的可靠檢測。為達到上述目的，本發明的構思是利用滑動平均濾波濾除幹擾對磁鏈函數的影響；在不同導通模式下，利用線間反電動勢構造磁鏈函數，利用磁鏈函數在換相附近出現的劇烈變化提取轉子位置信息。根據上述構思，本發明採用下述技術方案
(1)控制無刷直流電機工作在兩兩導通模式，採樣三相電壓、電流，並進行滑動濾波；
(2)利用無刷直流電機三相端電壓即電機繞線端到直流母線地之間的電壓以及電流，計算線間反電動勢；
(3)電機驅動採用兩兩導通120度模式時，在不同導通模式下，利用線間反電動勢計算磁鏈函數；
(4)計算當前磁鏈函數與上一步磁鏈函數值之間的差值，判斷磁鏈函數變化值是否達到預先設定的閾值；
(5)當沒有達到設定的閾值時，不進行換相，轉至步驟(I)繼續下一次的循環過程。達到閾值時，則指導電機換相，並計算轉速，根據當前轉速值的不同，修改滑動平均濾波數據個數；完成後轉至步驟(I)繼續下一次的循環過程。上述無刷直流電機轉子位置檢測方法中，所述步驟(3)中的利用線間電動勢計算磁鏈函數σ(5)時參照下列表I導通模式與磁鏈函數σ(0)對應關係表I導通模式與σ(約函數對應關係
權利要求
1.一種基於線間反電動勢的無刷直流電機轉子位置檢測方法，其具體操作步驟如下 (1)控制無刷直流電機工作在兩兩導通模式，採樣三相電壓、電流，並進行滑動濾波； (2)利用無刷直流電機三相端 電壓即電機繞線端到直流母線地之間的電壓以及電流，計算線間反電動勢； (3)電機驅動採用兩兩導通120度模式時，在不同導通模式下，利用線間反電動勢計算磁鏈函數σ(句； (4 )計算當前磁鏈函數與上一步磁鏈函數值之間的差值，判斷磁鏈函數變化值是否達到預先設定的閾值； (5)當沒有達到設定的閾值時，不進行換相，轉至步驟(I)繼續下一次的循環過程；達到閾值時，則指導電機換相，並計算轉速，根據當前轉速值的不同，修改滑動平均濾波數據個數；完成後轉至步驟(I)繼續下一次的循環過程。
2.根據權利要求I所述的基於線間反電動勢的無刷直流電機轉子位置檢測方法，其特徵在於所述步驟(3)中的利用線間電動勢計算磁鏈函數σρ)時參照下列表I導通模式與磁鏈函數G(句對應關係: 表I導通模式與G(句函數對應關係
全文摘要
本發明是一種基於線間反電動勢的無刷直流電機轉子位置檢測方法，其步驟如下(1)控制無刷直流電機工作在兩兩導通模式，採樣三相電壓、電流，並進行滑動濾波；(2)利用無刷直流電機三相端電壓以及電流，計算線間反電動勢；(3)電機驅動採用兩兩導通120度模式時，在不同導通模式下，利用線間反電動勢計算磁鏈函數；(4)計算當前磁鏈函數與上一步磁鏈函數值之間的差值，判斷磁鏈函數變化值是否達到預先設定的閾值；(5)當沒有達到設定的閾值時，不進行換相，轉至步驟(1)繼續下一次的循環過程。達到閾值時，則指導電機換相，並計算轉速，根據當前轉速值的不同，修改滑動平均濾波數據個數；完成後轉至步驟(1)繼續下一次的循環過程。
文檔編號H02P6/18GK102904508SQ20121039064
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者楊影, 陳鑫, 俞志軒, 塗小衛 申請人:上海大學