CN102005995B - 永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法及装置 - Google Patents
永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102005995B CN102005995B CN2010105424844A CN201010542484A CN102005995B CN 102005995 B CN102005995 B CN 102005995B CN 2010105424844 A CN2010105424844 A CN 2010105424844A CN 201010542484 A CN201010542484 A CN 201010542484A CN 102005995 B CN102005995 B CN 102005995B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- synchronous motor
- digital
- rotor
- signal
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 238000010998 test method Methods 0.000 title abstract 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
本发明公开了永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法及装置，该装置包括一个与永磁同步电机相连的旋转变压器，旋转变压器的信号输出端依次与解码单元、数字信号处理器以及数模转换器相连，永磁同步电机的电机端子与线电压采集端子相连，一个隔离通道示波器分别与线电压采集端子的信号输出端以及数模转换器的信号输出端相连。本发明的优点在于：获得旋转变压器安装位置与电机转子磁极位置之间存在的位置偏差的角度值，实现永磁同步电机控制所需的准确的磁场定位。该检验方法可用于采用旋转变压器进行转子位置检测的永磁同步电机的控制以及电机总成产品的下线检验，操作简便，精度高。
Description
技术领域
本发明涉及快速检验方法及装置，特别是涉及永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法及装置。
背景技术
永磁同步电机宽广的高效率运行区间和良好的动态性能使得它应用范围越来越广。准确的转子初始位置是实现永磁同步电机精确控制的必要条件。已有的永磁同步电机转子初始位置确定方法有的是通过电机某相电流通电实现电机转子位置的准确定位后确定转子初始位置，但这样的控制系统较为复杂且需要控制软件予以配合实现。有的方法是利用永磁同步电机的凸极效应，通过对电机绕组加入高频激励电流实现电机转子初始位置的准确辨识，但这样的方法无法适用于没有凸极效应的表贴式永磁同步电机，对不同种类的电机精度适用性差，且检测装置复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种可以获得旋转变压器安装位置与电机转子磁极位置之间存在的位置偏差的角度值，实现永磁同步电机控制所需的准确的磁场定位的永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法及装置。
本发明的永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法，它包括以下步骤：
(1)低速旋转电机转子并通过线电压采集端子直接测量得到空载条件下的电机线电压；
(2)旋转变压器得到与步骤(1)中的转速相对应转速下的电机转子的位置信号，该电机转子的位置信号经解码单元处理后得到数字信号，然后采用数字信号处理器对所述的数字信号处理后输出；
(3)数模转换器接收所述的数字信号处理器输出的信号并将该信号进行数模转换后输出；
(4)将所述的步骤(3)中输出的信号与步骤(1)中测得的线电压信号进行相位比较计算两者的相位差，从而得到初始角度值。
本发明的永磁同步电机转子初始位置的快速检验装置，它包括一个与永磁同步电机相连的旋转变压器，所述的旋转变压器的信号输出端依次与解码单元、数字信号处理器以及数模转换器相连，永磁同步电机的电机端子与线电压采集端子相连，一个隔离通道示波器分别与所述的线电压采集端子的信号输出端以及数模转换器的信号输出端相连。
本发明的有益效果和优点在于：获得旋转变压器安装位置与电机转子磁极位置之间存在的位置偏差的角度值，实现永磁同步电机控制所需的准确的磁场定位。该检验方法可用于采用旋转变压器进行转子位置检测的永磁同步电机的控制以及电机总成产品的下线检验，操作简便，精度高。
附图说明
图1是本发明的永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法的实现过程图；
图2是本发明的永磁同步电机转子初始位置的快速检验装置的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示的本发明的永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法，它包括以下步骤：(1)低速旋转电机转子并通过线电压采集端子直接测量得到空载条件下的电机线电压；(2)旋转变压器得到与步骤(1)中的转速相对应转速下的电机转子的位置信号，该电机转子的位置信号经解码单元处理后得到数字信号，然后采用数字信号处理器对所述的数字信号处理后输出；(3)数模转换器接收所述的数字信号处理器输出的信号并将该信号进行数模转换后输出；(4)将所述的步骤(3)中输出的信号与步骤(1)中测得的线电压信号进行相位比较计算两者的相位差，从而得到初始角度值。
如图2所示的本发明的永磁同步电机转子初始位置的快速检验装置，它包括一个与永磁同步电机1相连的旋转变压器2，所述的旋转变压器2的信号输出端依次与解码单元4、数字信号处理器5以及数模转换器6相连，永磁同步电机的电机端子与线电压采集端子7相连，一个隔离通道示波器分别与所述的线电压采集端子的信号输出端以及数模转换器的信号输出端相连。
旋转变压器安装在转子可以自由旋转的永磁同步电机上，由于旋转变压器安装位置与电机转子磁极位置之间存在初始角度偏差θ0，因此通过旋转变压器检测得到的任意时刻的电机转子位置角θ的正弦三角函数值为sin(θ)＝sin(ωt+θ0)(ω电角速度，t为时间)。
永磁同步电机的三相定义分别为A相、B相和C相，则线电压UAB＝Usin(ωt+π/6)，(其中U为线电压峰值)。
低速(通常速度可以设定为不高于50rpm)旋转电机转子(手动或以原动机进行拖动)后，旋转变压器可得到在一定转速下的电机转子位置信号，该信号经解码电路后得到数字信号，经数字信号处理器(DSP)处理后，输出进行D/A转换，得到sin(θ)＝sin(ωt+θ0)。在电机旋转过程中，通过电机线电压采集端子可直接测量得到空载条件下的电机线电压UAB＝Usin(ωt+π/6)，通过隔离通道示波器等波形记录装置，得到经模数转换器转换后输出的信号与电机端子直接测得的电机线电压的角度差θd＝θ0-π/6，则可以计算得到转子的初始位置角度θ0＝θd+π/6。
实施例1
(1)低速旋转电机转子并通过线电压采集端子直接测量得到空载条件下的电机线电压；(2)旋转变压器得到与步骤(1)中的转速相对应转速下的电机转子的位置信号，转速下的电机转子的位置信号，该电机转子的位置信号经解码单元处理后得到数字信号，然后采用数字信号处理器对所述的数字信号处理后输出；(3)数模转换器接收所述的数字信号处理器输出的信号并将该信号进行数模转换后输出；(4)将所述的步骤(3)中输出的信号与步骤(1)中测得的线电压信号进行相位比较计算两者的相位差为26°，从而根据公式θ0＝θd+π/6得到初始角度值56°。
经检测：该初始角度值能够实现电机控制器在矢量控制条件下的最大输出能力和转矩控制精度，证明该初始角度值是准确的。
Claims (2)
1.永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)低速旋转电机转子并通过线电压采集端子直接测量得到空载条件下的电机线电压；
(2)通过与永磁同步电机相连的旋转变压器得到与步骤（1）中的转速相对应转速下的电机转子的位置信号，该电机转子的位置信号经解码单元处理后得到数字信号，然后采用数字信号处理器对所述的数字信号处理后输出;
(3)数模转换器接收所述的数字信号处理器输出的信号并将该信号进行数模转换后输出；
(4)将所述的步骤（3）中输出的信号与步骤（1）中测得的线电压信号进行相位比较计算两者的相位差，从而得到初始角度值。
2.永磁同步电机转子初始位置的快速检验装置，其特征在于：它包括一个与永磁同步电机相连的旋转变压器，所述的旋转变压器的信号输出端依次与解码单元、数字信号处理器以及数模转换器相连，永磁同步电机的电机端子与线电压采集端子相连,一个隔离通道示波器分别与所述的线电压采集端子的信号输出端以及数模转换器的信号输出端相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105424844A CN102005995B (zh) | 2010-11-12 | 2010-11-12 | 永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105424844A CN102005995B (zh) | 2010-11-12 | 2010-11-12 | 永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102005995A CN102005995A (zh) | 2011-04-06 |
| CN102005995B true CN102005995B (zh) | 2012-12-05 |
Family
ID=43813123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010105424844A Expired - Fee Related CN102005995B (zh) | 2010-11-12 | 2010-11-12 | 永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102005995B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102938628B (zh) * | 2011-09-06 | 2015-06-10 | 北京理工大学 | 一种永磁同步电机转子初始位置定位的方法 |
| CN102510254A (zh) * | 2011-11-07 | 2012-06-20 | 郑州飞机装备有限责任公司 | 纯电动汽车永磁同步电机转子初始定位方法 |
| CN105162372B (zh) | 2015-10-09 | 2018-08-24 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种校正初始零位偏差的方法及系统 |
| CN105514941A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-20 | 联合汽车电子有限公司 | 电动汽车逆变器保护装置及其保护方法 |
| CN106357172A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-25 | 西安秦川数控系统工程有限公司 | 用于速度和位置反馈的正余弦信号处理电路 |
| CN109586250B (zh) * | 2018-12-03 | 2020-05-08 | 中冶南方（武汉）自动化有限公司 | 一种针对旋变初始角偏差的检测与保护方法 |
| CN110112982B (zh) * | 2019-06-27 | 2021-02-12 | 阳光电源股份有限公司 | 一种永磁同步电机转子初始位置角检测方法和装置 |
| CN113131800B (zh) * | 2021-03-25 | 2022-12-27 | 格至控智能动力科技（上海）有限公司 | 永磁同步电机旋变信号波动测量装置及其使用方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0133580A1 (en) * | 1983-08-11 | 1985-02-27 | Kabushiki Kaisha Ono Sokki | Permanent magnet synchronous motor control system |
| CN1838523A (zh) * | 2005-03-23 | 2006-09-27 | 比亚迪股份有限公司 | 一种永磁同步电机转子位置传感方法和位置传感装置 |
| CN101369796A (zh) * | 2007-08-17 | 2009-02-18 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 检测永磁同步电机转子磁极初始位置的方法和系统 |
| JP2010012819A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| CN101714844A (zh) * | 2009-11-10 | 2010-05-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种内置式永磁同步电机转子磁极初始位置检测方法 |
-
2010
- 2010-11-12 CN CN2010105424844A patent/CN102005995B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0133580A1 (en) * | 1983-08-11 | 1985-02-27 | Kabushiki Kaisha Ono Sokki | Permanent magnet synchronous motor control system |
| CN1838523A (zh) * | 2005-03-23 | 2006-09-27 | 比亚迪股份有限公司 | 一种永磁同步电机转子位置传感方法和位置传感装置 |
| CN101369796A (zh) * | 2007-08-17 | 2009-02-18 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 检测永磁同步电机转子磁极初始位置的方法和系统 |
| JP2010012819A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| CN101714844A (zh) * | 2009-11-10 | 2010-05-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种内置式永磁同步电机转子磁极初始位置检测方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈荣，严仰光.永磁电机的转子位置检测与定位.《中小型电机》.2003,第30卷(第3期),第61-65页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102005995A (zh) | 2011-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102005995B (zh) | 永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法及装置 | |
| CN102780430B (zh) | 无刷直流电机的高频检测脉冲注入方法 | |
| CN102545761B (zh) | 永磁同步电机零位初始角自动标定装置及其使用方法 | |
| CN102401626B (zh) | 一种永磁同步电机转子位置传感器安装偏差估计方法 | |
| EP2587662A2 (en) | Method and system for estimating a rotor angle of an electric machine | |
| CN204465405U (zh) | 一种永磁同步电机转子初始角度调零与校准装置 | |
| CN102420561A (zh) | 基于级联高压变频器无速度传感器矢量控制方法 | |
| CN102983803A (zh) | 永磁同步电机初始定位方法 | |
| CN101561263A (zh) | 一种永磁同步电机转子位置检测方法及其使用的旋转变压器 | |
| CN103684132A (zh) | 控制电动车电机的装置及用该装置减小转矩波动的方法 | |
| CN104079215A (zh) | 车用永磁同步电机转子初始位置的精确检测与调整方法 | |
| CN101764556A (zh) | 一种精确测量同步马达初始磁极角的检测方法 | |
| CN110391770A (zh) | 电机装置、电机驱动电路及驱动方法 | |
| CN102510254A (zh) | 纯电动汽车永磁同步电机转子初始定位方法 | |
| CN104617851A (zh) | 一种基于内模原理的电动自行车控制方法 | |
| CN203554345U (zh) | 无刷直流电机恒相移换相信号检测器 | |
| CN101980440A (zh) | 一种永磁同步电机的转子初始位置检测方法及装置 | |
| CN106357187A (zh) | 电励磁同步电机转子初始位置辨识系统及方法 | |
| CN101340169A (zh) | 一种三相凸极无刷直流电动机的换相方法及换相装置 | |
| CN102170262B (zh) | 一种直驱永磁同步风电机组无速度传感器控制方法 | |
| CN102735381B (zh) | 三相永磁同步电动机的堵转转矩检测装置及方法 | |
| CN104052364A (zh) | 产生电动机参考电流的方法 | |
| Czerwinski et al. | Examination of electromagnetic noises and practical operations of a PMSM motor driven by a DSP and controlled by means of field oriented control | |
| CN106877776A (zh) | 利用旋转变压器输出位置确定永磁电机控制位置的方法 | |
| US9523566B2 (en) | Electric circuit and method for estimating the angular position of a rotor of an electric motor, and device for controlling an electric motor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121205 |