CN102497155A - 永磁同步电机转子磁极位置推定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁同步电机转子磁极位置推定方法，包括以下步骤：分别将具有不同空间角而电压幅值相等的一组电压矢量作用于电机绕组预设时间；测量该组电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对所述预设时间的积分值，将具有最大积分值的电流空间矢量对应的电压矢量的空间角作为转子磁极的初始位置角输出。本发明通过比较积分值的大小而得出转子磁极的位置，相对于现有技术直接比较电流空间矢量幅值而言，积分值的差异更明显，从而测量精度和可靠性更高，为电机的矢量控制提供了有利的前提条件，在实际控制中的无功和有功电流分量更加接近目标设定值，进而提高系统控制的效率。

Description

永磁同步电机转子磁极位置推定方法

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，尤其涉及主要应用于风电变流器中的永磁同步电机转子磁极位置推定方法。

背景技术

在永磁同步电机驱动系统中，电机转子位置的检测与初始定位是系统运行的基本条件，也是矢量控制的必要前提。为此，现有技术提供了一种永磁同步电机转子磁极位置推定方法，该方法是一种静止时估算永磁同步电机转子磁极位置的方法，其利用了定子铁心的非线性磁化特性，接近转子磁极的定子铁心会受到转子磁极的影响，由于定子铁心的饱和特性，使得定子绕组中顺磁方向的电流增大很多，其绝对值比去磁方向的电流大，从而通过检测相同电压激励下电流的不同响应幅值来获取转子的初始位置信息。

具体地，现有技术提供的电机转子磁极位置推定方法首先向电机绕组施加具有不同空间角θ_X而电压幅值相等的一组电压矢量，检测相应电压矢量激励下的X轴上的电流空间矢量幅值I_X，当电压空间矢量越接近转子磁极N极时，由于磁场的饱和效应，相应I_X值也越大，则通过检测I_X值的大小，确定具有I_X最大值对应的电压矢量所具有的空间角θ_X为最接近转子磁极的空间角；之后进入细分搜索过程，将最接近转子磁极的空间角及其相邻空间区域进行划分，得到另一组电压矢量，同样地，向电机绕组施加具有不同空间角θ_X而电压幅值相等的另一组电压矢量，同样的方法可细分得到I_X最大值对应的电压矢量所具有的空间角θ_X；重复上述细分搜索过程若干次，将最终确定的I_X最大值对应的电压矢量所具有的空间角θ_X确定为最终转子磁极初始位置角。

然而，上述永磁同步电机转子磁极位置推定方法仅根据电流空间矢量幅值大小的差异来判断磁极初始位置，而在细分搜索过程中，由于划分后的相邻空间角θ_X所对应的电流空间矢量幅值差异很小，并考虑到测量误差的影响，容易出现误判断而影响转子磁极位置的测量精度，即是说，现有技术提供永磁同步电机转子磁极位置推定方法的位置测量精度低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供了一永磁同步电机转子磁极位置推定方法，以解决现有技术提供的永磁同步电机转子磁极位置推定方法的位置测量精度低的问题。

本发明是这样实现的，一种永磁同步电机转子磁极位置推定方法，所述方法包括以下步骤：

分别将具有不同空间角而电压幅值相等的一组电压矢量作用于电机绕组预设时间；

测量所述组电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算所述电流空间矢量对所述预设时间的积分值，将具有最大积分值的电流空间矢量对应的电压矢量的空间角作为转子磁极的初始位置角输出。

所述组电压矢量可以包括第一电压矢量、第二电压矢量、第三电压矢量、第四电压矢量、第五电压矢量、第六电压矢量、第七电压矢量、第八电压矢量、第九电压矢量、第十电压矢量、第十一电压矢量、第十二电压矢量，且所述第一电压矢量、第二电压矢量、第三电压矢量、第四电压矢量、第五电压矢量、第六电压矢量、第七电压矢量、第八电压矢量、第九电压矢量、第十电压矢量、第十一电压矢量、第十二电压矢量之间空间角顺次相差30度之间空间角顺次相差30度。

此时，所述测量所述组电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算所述电流空间矢量对所述预设时间的积分值的步骤可以包括以下步骤：

1)测量所述第一电压矢量对应的第一电流空间矢量幅值与所述第二电压矢量对应的第二电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算得到所述第一电流空间矢量幅值对所述预设时间的第一积分值和所述第二电流空间矢量幅值对预设时间的第二积分值，当所述第一积分值大于第二积分值时，设置一空间角变量等于零度，一积分值变量等于所述第一积分值，转入步骤2)，当所述第一积分值小于第二积分值时，设置一空间角变量等于180度，一积分值变量等于所述第二积分值，转入步骤3)；

2)测量所述第三电压矢量对应的第三电流空间矢量幅值，计算所述第三电流空间矢量幅值对所述预设时间的第三积分值，当所述第三积分值大于所述积分值变量时，将所述第三积分值赋予所述积分值变量，并顺次测量所述第五电压矢量对应的第五电流空间矢量幅值和所述第七电压矢量对应的第七电流空间矢量幅值，计算所述第五电流空间矢量幅值对所述预设时间的第五积分值和所述第七电流空间矢量幅值对所述预设时间的第七积分值，若所述第五积分值或第七积分值小于积分值变量，则结束对下一次测量，若所述第五积分值或第七积分值大于所述积分值变量，则将大于所述积分值变量的所述第五积分值或第七积分值赋予所述积分值变量，将大于所述积分值变量的所述第五积分值对应的第五空间角或所述第七积分值对应的第七空间角赋予所述空间角变量；当所述第三积分值小于所述积分值变量时，测量所述第十二电压矢量对应的第十二电流空间矢量幅值、所述第十电压矢量对应的第十电流空间矢量幅值和所述第八电压矢量对应的第八电流空间矢量幅值，计算所述第十二电流空间矢量幅值对应的第十二积分值、所述第十电流空间矢量幅值对应的第十积分值和所述第八电流空间矢量幅值对应的第八积分值，若所述第十二积分值、第十积分值或第八积分值小于所述积分值变量，则结束对下一次测量，若所述第十二积分值、第十积分值或第八积分值大于所述积分值变量，则将大于所述积分值变量的第十二积分值、第十积分值或第八积分值赋予所述积分值变量，将大于所述积分值变量的第十二积分值对应的第十二空间角、第十积分值对应的第十空间角或第八积分值对应的第八空间角赋予所述空间角变量；

3)测量所述第四电压矢量对应的第四电流空间矢量幅值，计算所述第四电流空间矢量幅值对预设时间的第四积分值，当所述第四积分值大于所述积分值变量时，将所述第四积分值赋予所述积分值变量，并顺次测量所述第六电压矢量对应的第六电流空间矢量幅值和所述第八电压矢量对应的第八电流空间矢量幅值，计算所述第六电流空间矢量幅值对所述预设时间的第六积分值和第八电流空间矢量幅值对所述预设时间的第八积分值，若所述第六积分值或第八积分值小于积分值变量，则结束对下一次测量，若所述第六积分值或第八积分值大于积分值变量，则将大于积分值变量的第六积分值或第八积分值赋予积分值变量，将大于积分值变量的第六积分值对应的第六空间角或第八积分值对应的第八空间角赋予空间角变量；当所述第四积分值小于积分值变量时，测量所述第十一电压矢量对应的第十一电流空间矢量幅值、第九电压矢量对应的第九电流空间矢量幅值和第七电压矢量对应的第七电流空间矢量幅值，计算所述第十一电流空间矢量幅值对应的第十一积分值、第九电流空间矢量幅值对应的第九积分值和第七电流空间矢量幅值对应的第七积分值，若所述第十一积分值、第九积分值或第七积分值小于积分值变量，则结束对下一次测量，若第十一积分值、第九积分值或第七积分值大于积分值变量，则将大于积分值变量的第十一积分值、第九积分值或第七积分值赋予积分值变量，将大于积分值变量的第十一积分值对应的第十一空间角、第九积分值对应的第九空间角或第七积分值对应的第七空间角赋予空间角变量；

所述空间角变量的最终值即为所述具有最大积分值的电流空间矢量对应的电压矢量的空间角。

进一步地，所述根据测量结果分别计算所述电流空间矢量对所述预设时间的积分值的步骤，和所述将具有最大积分值的电流空间矢量对应的电压矢量的空间角作为转子磁极的初始位置角输出的步骤之间，所述方法还可以包括以下步骤：

将所述积分值变量的最终值对应的电压矢量，以及第一细分电压矢量和第二细分电压矢量分别作用于电机绕组预设时间，所述第一细分电压矢量的电压幅值与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的幅值相等，所述第一细分电压矢量的空间角与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的空间角的差值为+7.5，所述第二细分电压矢量的电压幅值与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的幅值相等，所述第二细分电压矢量的空间角与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的空间角的差值为-7.5；

测量所述积分值变量的最终值对应的电压矢量、第一细分电压矢量和第二细分电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对预设时间的积分值，将最大积分值赋予所述积分值变量，将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予所述空间角变量。

更进一步地，所述将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予所述空间角变量的步骤之后，所述方法还可以包括以下步骤：

将所述积分值变量的最终值对应的电压矢量，以及第三细分电压矢量和第四细分电压矢量分别作用于电机绕组预设时间，所述第三细分电压矢量的电压幅值与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的幅值相等，所述第三细分电压矢量的空间角与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的空间角的差值为+3.75，所述第四细分电压矢量的电压幅值与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的幅值相等，所述第四细分电压矢量的空间角与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的空间角的差值为-3.75；测量所述积分值变量的最终值对应的电压矢量、第三细分电压矢量和第四细分电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对该预设时间的积分值，将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予所述空间角变量。

更进一步地，所述测量所述积分值变量的最终值对应的电压矢量、第三细分电压矢量和第四细分电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对该预设时间的积分值，将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予所述空间角变量的步骤之后，所述方法还可以包括以下步骤：

将所述积分值变量的最终值对应的电压矢量，以及第五细分电压矢量和第六细分电压矢量分别作用于电机绕组预设时间，所述第五细分电压矢量的电压幅值与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的幅值相等，所述第五细分电压矢量的空间角与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的空间角的差值为+1.875，所述第六细分电压矢量的电压幅值与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的幅值相等，所述第六细分电压矢量的空间角与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的空间角的差值为-1.875；

测量所述积分值变量的最终值对应的电压矢量、第五细分电压矢量和第六细分电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对该预设时间的积分值，将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予所述空间角变量。

本发明提供的永磁同步电机转子磁极位置推定方法是通过向电机绕组施加幅值相同、空间角不同的一组电压矢量后，测量电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并计算该电流空间矢量对相同时间的积分值，通过比较积分值的大小，进而得出转子磁极的位置，相对于现有技术直接比较电流空间矢量幅值而言，积分值的差异更明显，从而测量精度和可靠性更高，为电机的矢量控制提供了有利的前提条件，在实际控制中的无功和有功电流分量更加接近目标设定值，进而提高系统控制的效率，当该方法应用于对大功率的全功率风电变流器控制中时，可减少系统发热并提升风电转换效率。

附图说明

图1是公知的电流空间矢量随时间变化的坐标图；

图2是本发明提供的永磁同步电机转子磁极位置推定方法的流程图；

图3是本发明中一组电压矢量的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由于电机定子铁芯的非线性磁化特性差异，接近转子磁极的定子铁心会受到转子磁极的影响，由于定子铁心的饱和特性，使得定子绕组中顺磁方向的电流矢量增大速率更快，相同幅值电压矢量作用相同时间后，顺磁方向的电流矢量幅值绝对值比去磁方向的大，如图1以具有相同幅值而具有不同空间角的两个电压矢量U₁和U₂分别作用于电机绕组相同时间为例，示出了两个电压矢量分别对应的电流空间矢量i_x1和i_x2随时间变化的坐标图，横坐标为电压矢量作用时间t，纵坐标为电流空间矢量的幅值。由图2可以看出，电压矢量U₁为顺磁，从而电压矢量U₁更接近转子磁极N的位置，且由于电流空间矢量i_x1的幅值|i_x1

|和电流空间矢量i_x2的幅值|i_x2|满足|i_x1|＞|i_x2|，则|i_x1|和|i_x2|分别对各自对应的电压矢量作用时间的积分S1和S2也满足S1＞S2，即： $S1={\∫}_0^t{i}_{x1}\mathrm{dt}>S2={\∫}_0^t{i}_{x2}\mathrm{dt};$ 相反地，若电压矢量U₂更接近转子磁极N的位置，则有 $S2={\∫}_0^t{i}_{x2}\mathrm{dt}>S1={\∫}_0^t{i}_{x1}\mathrm{dt}.$

本发明基于上述原理，将幅值相同而空间角不同的不同电压矢量作为一组，判断该组中每一电压矢量激励分别作用相同时间产生的电流空间矢量的幅值对作用时间的积分值大小，进而判断最接近转子磁极N的电压矢量对应的空间角作为最终转子磁极初始位置角。具体地，如图2示出了本发明提供的永磁同步电机转子磁极位置推定方法的流程。

在步骤S101中，分别将具有不同空间角而电压幅值相等的一组电压矢量作用于电机绕组预设时间。

在步骤S102中，测量该组电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对该预设时间的积分值，将具有最大积分值的电流空间矢量对应的电压矢量的空间角作为转子磁极的初始位置角输出。

该组电压矢量包含了多个电压矢量，多个电压矢量可同时作用于电机绕组，也可以先将两个或多个电压矢量作用于电机绕组，并确定该两个或多个电压矢量中最接近转子磁极的初始位置角的电压矢量后，将该电压矢量余下的电压矢量中的一个进行比较，重复同样的步骤，而迭代得出最接近转子磁极的初始位置角的电压矢量，本发明优选采用后一种方式作用于电机绕组。

具体地，本发明中，该组电压矢量优选为12个，如图3所示，第一电压矢量1、第二电压矢量2、第三电压矢量3、第四电压矢量4、第五电压矢量5、第六电压矢量6、第七电压矢量7、第八电压矢量8、第九电压矢量9、第十电压矢量10、第十一电压矢量11、第十二电压矢量12之间空间角顺次相差30度。

此时，测量该组电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对该预设时间的积分值的步骤可以包括以下步骤：

1)测量第一电压矢量1对应的第一电流空间矢量幅值与第二电压矢量2对应的第二电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算得到第一电流空间矢量幅值对预设时间的第一积分值S1和第二电流空间矢量幅值对预设时间的第二积分值S2，当第一积分值S1大于第二积分值S2时，设置一空间角变量θ＝0度，一积分值变量SMAX＝S1，转入步骤2)，当第一积分值S1小于第二积分值S2时，设置一空间角变量θ＝180度，一积分值变量SMAX＝S2，转入步骤3)；

2)测量第三电压矢量3对应的第三电流空间矢量幅值，计算第三电流空间矢量幅值对预设时间的第三积分值S3，当第三积分值S3大于积分值变量时，将第三积分值S3赋予积分值变量，并顺次测量第五电压矢量5对应的第五电流空间矢量幅值和第七电压矢量7对应的第七电流空间矢量幅值，计算第五电流空间矢量幅值对预设时间的第五积分值S5和第七电流空间矢量幅值对预设时间的第七积分值S7，若第五积分值S5或第七积分值S7小于积分值变量，则结束对下一次测量，若第五积分值S5或第七积分值S7大于积分值变量，则将大于积分值变量的第五积分值S5或第七积分值S7赋予积分值变量，将大于积分值变量的第五积分值S5对应的第五空间角或第七积分值S7对应的第七空间角赋予空间角变量；当第三积分值S3小于积分值变量时，测量第十二电压矢量12对应的第十二电流空间矢量幅值、第十电压矢量10对应的第十电流空间矢量幅值和第八电压矢量8对应的第八电流空间矢量幅值，计算第十二电流空间矢量幅值对应的第十二积分值S12、第十电流空间矢量幅值对应的第十积分值S10和第八电流空间矢量幅值对应的第八积分值S8，若第十二积分值S12、第十积分值S10或第八积分值S8小于积分值变量，则结束对下一次测量，若第十二积分值S12、第十积分值S10或第八积分值S8大于积分值变量，则将大于积分值变量的第十二积分值S12、第十积分值S10或第八积分值S8赋予积分值变量，将大于积分值变量的第十二积分值S12对应的第十二空间角、第十积分值S10对应的第十空间角或第八积分值S8对应的第八空间角赋予空间角变量；

3)测量第四电压矢量4对应的第四电流空间矢量幅值，计算第四电流空间矢量幅值对预设时间的第四积分值S4，当第四积分值S4大于积分值变量时，将第四积分值S4赋予积分值变量，并顺次测量第六电压矢量6对应的第六电流空间矢量幅值和第八电压矢量8对应的第八电流空间矢量幅值，计算第六电流空间矢量幅值对预设时间的第六积分值S6和第八电流空间矢量幅值对预设时间的第八积分值S8，若第六积分值S6或第八积分值S8小于积分值变量，则结束对下一次测量，若第六积分值S6或第八积分值S8大于积分值变量，则将大于积分值变量的第六积分值S6或第八积分值S8赋予积分值变量，将大于积分值变量的第六积分值S6对应的第六空间角或第八积分值S8对应的第八空间角赋予空间角变量；当第四积分值S4小于积分值变量时，测量第十一电压矢量11对应的第十一电流空间矢量幅值、第九电压矢量9对应的第九电流空间矢量幅值和第七电压矢量7对应的第七电流空间矢量幅值，计算第十一电流空间矢量幅值对应的第十一积分值S11、第九电流空间矢量幅值对应的第九积分值S9和第七电流空间矢量幅值对应的第七积分值S7，若第十一积分值S11、第九积分值S9或第七积分值S7小于积分值变量，则结束对下一次测量，若第十一积分值S11、第九积分值S9或第七积分值S7大于积分值变量，则将大于积分值变量的第十一积分值S11、第九积分值S9或第七积分值S7赋予积分值变量，将大于积分值变量的第十一积分值S11对应的第十一空间角、第九积分值S9对应的第九空间角或第七积分值S7对应的第七空间角赋予空间角变量。

此时，步骤S102中的具有最大积分值的电流空间矢量对应的电压矢量的空间角即空间角变量的最终值。

为了实现对转子磁极的初始位置角更精确的测量，本发明在步骤根据测量结果分别计算电流空间矢量对该预设时间的积分值和步骤将具有最大积分值的电流空间矢量对应的电压矢量的空间角作为转子磁极的初始位置角输出的步骤之间，还可以包括对积分值变量最终值的细分测量的步骤，具体为：将积分值变量最终值对应的电压矢量，以及第一细分电压矢量和第二细分电压矢量分别作用于电机绕组预设时间，该第一细分电压矢量的电压幅值与积分值变量最终值对应的电压矢量的幅值相等，该第一细分电压矢量的空间角与积分值变量最终值对应的电压矢量的空间角的差值为+7.5，该第二细分电压矢量的电压幅值与积分值变量最终值对应的电压矢量的幅值相等，该第二细分电压矢量的空间角与积分值变量最终值对应的电压矢量的空间角的差值为-7.5；测量积分值变量最终值对应的电压矢量、第一细分电压矢量和第二细分电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对该预设时间的积分值，将最大积分值赋予积分值变量，将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予空间角变量。

为了进一步实现对转子磁极的初始位置角更精确的测量，本发明在将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予空间角变量的步骤之后，还可以包括以下步骤：将积分值变量最终值对应的电压矢量，以及第三细分电压矢量和第四细分电压矢量分别作用于电机绕组预设时间，该第三细分电压矢量的电压幅值与积分值变量最终值对应的电压矢量的幅值相等，该第三细分电压矢量的空间角与积分值变量最终值对应的电压矢量的空间角的差值为+3.75，该第四细分电压矢量的电压幅值与积分值变量最终值对应的电压矢量的幅值相等，该第四细分电压矢量的空间角与积分值变量最终值对应的电压矢量的空间角的差值为-3.75；测量积分值变量最终值对应的电压矢量、第三细分电压矢量和第四细分电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对该预设时间的积分值，将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予空间角变量。

为了更进一步实现对转子磁极的初始位置角更精确的测量，本发明在测量积分值变量最终值对应的电压矢量、第三细分电压矢量和第四细分电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对该预设时间的积分值，将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予空间角变量的步骤之后，还可以进一步包括以下步骤：将积分值变量最终值对应的电压矢量，以及第五细分电压矢量和第六细分电压矢量分别作用于电机绕组预设时间，该第五细分电压矢量的电压幅值与积分值变量最终值对应的电压矢量的幅值相等，该第五细分电压矢量的空间角与积分值变量最终值对应的电压矢量的空间角的差值为+1.875，该第六细分电压矢量的电压幅值与积分值变量最终值对应的电压矢量的幅值相等，该第六细分电压矢量的空间角与积分值变量最终值对应的电压矢量的空间角的差值为-1.875；测量积分值变量最终值对应的电压矢量、第五细分电压矢量和第六细分电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对该预设时间的积分值，将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予空间角变量。

具体实现时，还可以进一步以积分值变量的最终值为基础而进行重复上述细分步骤，从而可以获得转子磁极更精确的初始位置角。

本发明提供的永磁同步电机转子磁极位置推定方法是通过向电机绕组施加幅值相同、空间角不同的一组电压矢量后，测量电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并计算该电流空间矢量对相同时间的积分值，通过比较积分值的大小，进而得出转子磁极的位置，相对于现有技术直接比较电流空间矢量幅值而言，积分值的差异更明显，从而测量精度和可靠性更高，为电机的矢量控制提供了有利的前提条件，在实际控制中的无功和有功电流分量更加接近目标设定值，进而提高系统控制的效率，当该方法应用于对大功率的全功率风电变流器控制中时，可减少系统发热并提升风电转换效率；另外，本发明还可以在得出该电压矢量中与电机转子磁极最接近的电压矢量后，以该最接近的电压矢量为基础，采用同样的方式迭代进行多次细分测量，从而进一步提高测量的精确性和可靠性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种永磁同步电机转子磁极位置推定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

分别将具有不同空间角而电压幅值相等的一组电压矢量作用于电机绕组预设时间；

测量所述组电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算所述电流空间矢量对所述预设时间的积分值，将具有最大积分值的电流空间矢量对应的电压矢量的空间角作为转子磁极的初始位置角输出。

2.如权利要求1所述的永磁同步电机转子磁极位置推定方法，其特征在于，所述组电压矢量为包括第一电压矢量、第二电压矢量、第三电压矢量、第四电压矢量、第五电压矢量、第六电压矢量、第七电压矢量、第八电压矢量、第九电压矢量、第十电压矢量、第十一电压矢量、第十二电压矢量，且所述第一电压矢量、第二电压矢量、第三电压矢量、第四电压矢量、第五电压矢量、第六电压矢量、第七电压矢量、第八电压矢量、第九电压矢量、第十电压矢量、第十一电压矢量、第十二电压矢量之间空间角顺次相差30度之间空间角顺次相差30度。

3.如权利要求2所述的永磁同步电机转子磁极位置推定方法，其特征在于，所述测量所述组电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算所述电流空间矢量对所述预设时间的积分值的步骤包括以下步骤：

1)测量所述第一电压矢量对应的第一电流空间矢量幅值与所述第二电压矢量对应的第二电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算得到所述第一电流空间矢量幅值对所述预设时间的第一积分值和所述第二电流空间矢量幅值对预设时间的第二积分值，当所述第一积分值大于第二积分值时，设置一空间角变量等于零度，一积分值变量等于所述第一积分值，转入步骤2)，当所述第一积分值小于第二积分值时，设置一空间角变量等于180度，一积分值变量等于所述第二积分值，转入步骤3)；

2)测量所述第三电压矢量对应的第三电流空间矢量幅值，计算所述第三电流空间矢量幅值对所述预设时间的第三积分值，当所述第三积分值大于所述积分值变量时，将所述第三积分值赋予所述积分值变量，并顺次测量所述第五电压矢量对应的第五电流空间矢量幅值和所述第七电压矢量对应的第七电流空间矢量幅值，计算所述第五电流空间矢量幅值对所述预设时间的第五积分值和所述第七电流空间矢量幅值对所述预设时间的第七积分值，若所述第五积分值或第七积分值小于积分值变量，则结束对下一次测量，若所述第五积分值或第七积分值大于所述积分值变量，则将大于所述积分值变量的所述第五积分值或第七积分值赋予所述积分值变量，将大于所述积分值变量的所述第五积分值对应的第五空间角或所述第七积分值对应的第七空间角赋予所述空间角变量；当所述第三积分值小于所述积分值变量时，测量所述第十二电压矢量对应的第十二电流空间矢量幅值、所述第十电压矢量对应的第十电流空间矢量幅值和所述第八电压矢量对应的第八电流空间矢量幅值，计算所述第十二电流空间矢量幅值对应的第十二积分值、所述第十电流空间矢量幅值对应的第十积分值和所述第八电流空间矢量幅值对应的第八积分值，若所述第十二积分值、第十积分值或第八积分值小于所述积分值变量，则结束对下一次测量，若所述第十二积分值、第十积分值或第八积分值大于所述积分值变量，则将大于所述积分值变量的第十二积分值、第十积分值或第八积分值赋予所述积分值变量，将大于所述积分值变量的第十二积分值对应的第十二空间角、第十积分值对应的第十空间角或第八积分值对应的第八空间角赋予所述空间角变量；

3)测量所述第四电压矢量对应的第四电流空间矢量幅值，计算所述第四电流空间矢量幅值对预设时间的第四积分值，当所述第四积分值大于所述积分值变量时，将所述第四积分值赋予所述积分值变量，并顺次测量所述第六电压矢量对应的第六电流空间矢量幅值和所述第八电压矢量对应的第八电流空间矢量幅值，计算所述第六电流空间矢量幅值对所述预设时间的第六积分值和第八电流空间矢量幅值对所述预设时间的第八积分值，若所述第六积分值或第八积分值小于积分值变量，则结束对下一次测量，若所述第六积分值或第八积分值大于积分值变量，则将大于积分值变量的第六积分值或第八积分值赋予积分值变量，将大于积分值变量的第六积分值对应的第六空间角或第八积分值对应的第八空间角赋予空间角变量；当所述第四积分值小于积分值变量时，测量所述第十一电压矢量对应的第十一电流空间矢量幅值、第九电压矢量对应的第九电流空间矢量幅值和第七电压矢量对应的第七电流空间矢量幅值，计算所述第十一电流空间矢量幅值对应的第十一积分值、第九电流空间矢量幅值对应的第九积分值和第七电流空间矢量幅值对应的第七积分值，若所述第十一积分值、第九积分值或第七积分值小于积分值变量，则结束对下一次测量，若第十一积分值、第九积分值或第七积分值大于积分值变量，则将大于积分值变量的第十一积分值、第九积分值或第七积分值赋予积分值变量，将大于积分值变量的第十一积分值对应的第十一空间角、第九积分值对应的第九空间角或第七积分值对应的第七空间角赋予空间角变量；

所述空间角变量的最终值即为所述具有最大积分值的电流空间矢量对应的电压矢量的空间角。

4.如权利要求3所述的永磁同步电机转子磁极位置推定方法，其特征在于，所述根据测量结果分别计算所述电流空间矢量对所述预设时间的积分值的步骤，和所述将具有最大积分值的电流空间矢量对应的电压矢量的空间角作为转子磁极的初始位置角输出的步骤之间，所述方法还包括以下步骤：

将所述积分值变量的最终值对应的电压矢量，以及第一细分电压矢量和第二细分电压矢量分别作用于电机绕组预设时间，所述第一细分电压矢量的电压幅值与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的幅值相等，所述第一细分电压矢量的空间角与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的空间角的差值为+7.5，所述第二细分电压矢量的电压幅值与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的幅值相等，所述第二细分电压矢量的空间角与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的空间角的差值为-7.5；

测量所述积分值变量的最终值对应的电压矢量、第一细分电压矢量和第二细分电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对预设时间的积分值，将最大积分值赋予所述积分值变量，将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予所述空间角变量。

5.如权利要求4所述的永磁同步电机转子磁极位置推定方法，其特征在于，所述将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予所述空间角变量的步骤之后，所述方法还包括以下步骤：

将所述积分值变量的最终值对应的电压矢量，以及第三细分电压矢量和第四细分电压矢量分别作用于电机绕组预设时间，所述第三细分电压矢量的电压幅值与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的幅值相等，所述第三细分电压矢量的空间角与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的空间角的差值为+3.75，所述第四细分电压矢量的电压幅值与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的幅值相等，所述第四细分电压矢量的空间角与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的空间角的差值为-3.75；测量所述积分值变量的最终值对应的电压矢量、第三细分电压矢量和第四细分电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对该预设时间的积分值，将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予所述空间角变量。

6.如权利要求5所述的永磁同步电机转子磁极位置推定方法，其特征在于，所述测量所述积分值变量的最终值对应的电压矢量、第三细分电压矢量和第四细分电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对该预设时间的积分值，将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予所述空间角变量的步骤之后，所述方法还包括以下步骤：

将所述积分值变量的最终值对应的电压矢量，以及第五细分电压矢量和第六细分电压矢量分别作用于电机绕组预设时间，所述第五细分电压矢量的电压幅值与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的幅值相等，所述第五细分电压矢量的空间角与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的空间角的差值为+1.875，所述第六细分电压矢量的电压幅值与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的幅值相等，所述第六细分电压矢量的空间角与所述积分值变量的最终值对应的电压矢量的空间角的差值为-1.875；

测量所述积分值变量的最终值对应的电压矢量、第五细分电压矢量和第六细分电压矢量分别对应的电流空间矢量幅值，并根据测量结果分别计算电流空间矢量对该预设时间的积分值，将具有最大积分值的电压矢量的空间角赋予所述空间角变量。

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