CN103296943A - 无刷直流电机转速估计方法及其变频器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无刷直流电机转速估计方法，包括以下步骤：步骤1.获取无刷直流电机的三相相反电势e_a、e_b和e_c；步骤2.根据获取的三相相反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子相磁链λ_α和λ_β；步骤3.根据相磁链进行转速估计。本发明基于转子磁链的频率与转速成正比的原理，根据转子磁链来估计电机转速，这样以来就能够避免安装光电编码器，可以实现无速度传感器控制，降低了系统成本。

Description

无刷直流电机转速估计方法及其变频器

技术领域

本发明涉及无刷直流电机的转速估计方法及其变频器。

背景技术

无刷直流电机具有高效、可靠性好等优点，已经得到了广泛的应用。当需要对无刷直流电机进行速度控制时，就需要对其转速进行检测。光电编码器可以很好地实现转速检测，但编码器的安装不但增加了系统的成本，而且还会降低系统的可靠性。计算两个换相点之间的时间也可以估计速度，使用这种方法可以避免使用编码器，但获得的转速精度较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供无需使用光电编码器就能较为精确地获得无刷直流电机的转速的转速估计方法。

本发明所要解决的又一技术问题在于提供无需使用光电编码器就能较为精确地获得无刷直流电机的转速的变频器。

本发明提供了一种无刷直流电机转速估计方法，包括以下步骤：

步骤1，获取无刷直流电机的三相相反电势e_a、e_b和e_c；

步骤2，根据获取的三相相反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子相磁链λ_α和λ_β；

步骤3，根据相磁链进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

本发明还提供了一种变频器，包括端电压检测电路、三相端电压滤波电路和控制器；

端电压检测电路的信号输出端与三相端电压滤波电路的输入端电连接，用于采集无刷直流电机的三相端电压；

三相端电压滤波电路的输出端与控制器的信号输入端电连接，用于将采集到的三相端电压滤波后获得三相相反电势e_a、e_b和e_c；

所述的控制器包括：

转子相磁链计算单元，用于根据从三相端电压滤波电路获得的三相相反电势e_a、e_b和e_c，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子相磁链λ_α和λ_β；

转速估计单元，根据所述转子相磁链计算单元的计算结果，通过以下公式对无刷直流电机进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

本发明还提供了一种无刷直流电机转速估计方法，包括以下步骤：

步骤1，获取无刷直流电机的线反电势e_ab、e_bc和e_ca；

步骤2，根据获取的线反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子线磁链λ′_α和λ′_β；

步骤3，根据线磁链进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

本发明还提供了一种变频器，包括端电压检测电路、三相端电压滤波电路和控制器；

端电压检测电路的信号输出端与三相端电压滤波电路的输入端电连接，用于采集无刷直流电机的三相端电压；

三相端电压滤波电路的输出端与控制器的信号输入端电连接，用于将采集到的三相端电压滤波后获得三相相反电势e_a、e_b和e_c；

所述的控制器包括：

线反电势计算单元，用于将该三相相反电势e_a、e_b和e_c两两相减，得到无刷直流电机的线反电势e_ab、e_bc和e_ca；

线磁链计算单元，用于根据所述线反电势计算单元计算的线反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子线磁链λ′_α和λ′_β；

转速估计单元，用于通过以下公式进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

本发明还提供了一种变频器，包括逆变电路、电压采集装置、电流采集装置和控制器；

逆变电路的控制信号输入端与控制器的控制信号输出端电连接，输出端与无刷直流电机的输入端电连接；

电压采集装置的信号输出端与控制器的信号输入端电连接，用于采集逆变电路的输入电压U_dc；

电流采集装置的信号输出端与控制器的信号输入端电连接，用于采集无刷直流电机的定子的三相绕组的相电流i_a、i_b和i_c；

所述的控制器包括：

控制单元，用于通过所述的逆变电路控制无刷直流电机运行在“三三导通”方式；

三相端电压估计单元，用于根据所述电压采集装置的采集结果，通过以下公式估计该无刷直流电机的三相端电压U_ag、U_bg和U_cg：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{ag}}=d_a{U}_{\mathrm{dc}}\\ U_{\mathrm{bg}}=d_b{U}_{\mathrm{dc}}\\ U_{\mathrm{cg}}=d_c{U}_{\mathrm{dc}}\end{array}\right.$

其中，d_a、d_b和d_c分别为控制无刷直流电机运行在“三三导通”方式时输入到逆变电路的三相PWM信号的占空比；

线反电势估计单元，用于根据所述三相端电压估计单元的估计结果和所述电流采集装置的采集结果，通过以下计算公式估计该无刷直流电机的线反电势：

$\left\{\begin{array}{c}{e}_{\mathrm{ab}}=U_{\mathrm{ag}}-U_{\mathrm{bg}}-R(i_a-i_b)\\ e_{\mathrm{bc}}=U_{\mathrm{bg}}-U_{\mathrm{cg}}-R(i_b-i_c)\\ e_{\mathrm{ca}}=U_{\mathrm{cg}}-U_{\mathrm{ag}}-R(i_c-i_a)\end{array}\right.$

其中，R为定子绕组的内阻；

线磁链计算单元，用于根据所述线反电势估计单元估计的线反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子线磁链λ′_α和λ′_β；

转速估计单元，用于通过以下公式进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

本发明基于转子磁链的频率与转速成正比的原理，根据转子磁链来估计电机转速，这样以来就能够避免安装光电编码器，可以实现无速度传感器控制，降低系统成本的同时也提高了系统可靠性。

附图说明

图1示出了将三相相磁链从abc坐标系转化到αβ坐标系的示意图。

图2示出了本发明变频器的一个实施例的原理框图。

图3示出了用于驱动无刷直流电机的逆变电路的示意图。

图4示出了三相无刷直流电机的等效电路图。

图5示出了根据本发明一实施例的转速估计方法估计出的转速值与光电编码器测量出的转速值的对比结果。

图6示出了本发明变频器的又一个实施例的原理框图。

图7示出了本发明变频器的再一个实施例的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作出进一步的说明。

请参考图1。根据本发明一实施例的无刷直流电机转速估计方法，包括以下步骤：

步骤1，获取无刷直流电机的三相相反电势e_a、e_b和e_c。

在一具体的实施方式中，通过端电压检测电路采集无刷直流电机的三相端电压，将采集到的三相端电压滤波后获得三相相反电势e_a、e_b和e_c。

步骤2，根据获取的三相相反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子相磁链λ_α和λ_β。在一具体实施方式中，步骤2包括以下步骤：

步骤2-1,根据获取的相反电势，用以下公式计算转子的三相相磁链λ_a、λ_b和λ_c：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\λ}}_a=\∫e_a\mathrm{dt}\\ {\mathrm{\λ}}_b={\∫e}_b\mathrm{dt}\\ {\mathrm{\λ}}_c={\∫e}_c\mathrm{dt}\end{array}\right.;$

步骤2-2,将三相相磁链从abc坐标系转化到αβ坐标系,求出在αβ坐标系下的转子相磁链λ_α和λ_β：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{\α}}={\mathrm{\λ}}_a-\frac{1}{2}{\mathrm{\λ}}_b-\frac{1}{2}{\mathrm{\λ}}_c\\ {\mathrm{\λ}}_{\mathrm{\β}}=\frac{\sqrt{3}}{2}{\mathrm{\λ}}_b-\frac{\sqrt{3}}{2}{\mathrm{\λ}}_c\end{array}\right..$

图1示出了将三相相磁链从abc坐标系转化到αβ坐标系的示意图。在另一种实施方式中，也可以先将三相相反电势从abc坐标系转化到αβ坐标系，再进行积分求取转子磁链。

步骤3，根据相磁链进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

图2示出了用于实现上述方法的变频器的一个实施例的原理框图。该变频器包括端电压检测电路1、三相端电压滤波电路3和控制器2。

端电压检测电路1的信号输出端与三相端电压滤波电路3的输入端电连接，用于采集无刷直流电机的三相端电压。

三相端电压滤波电路3的输出端与控制器2的信号输入端电连接，用于将采集到的三相端电压滤波后获得三相相反电势e_a、e_b和e_c。

控制器2包括转子相磁链计算单元22和转速估计单元23。转子相磁链计算单元22用于根据从三相端电压滤波电路3获得的三相相反电势e_a、e_b和e_c，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子相磁链λ_α和λ_β。计算方法可参照前述针对步骤2的描述。转速估计单元23根据转子相磁链计算单元22的计算结果，通过以下公式对相磁链进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

根据本发明又一实施例的无刷直流电机转速估计方法，包括以下步骤：

步骤1，获取无刷直流电机的三相线反电势e_ab、e_bc和e_ca。

在一种实施方式中，是通过测量的方式来获取无刷直流电机的三相线反电势e_ab、e_bc和e_ca，即通过端电压检测电路采集无刷直流电机的三相端电压，将采集到的三相端电压滤波后获得三相相反电势e_a、e_b和e_c，然后将该三相相反电势e_a、e_b和e_c两两相减，得到无刷直流电机的三相线反电势e_ab、e_bc和e_ca。

在另一种实施方式中，是通过估计的方式来获取无刷直流电机的线反电势e_ab、e_bc和e_ca，这种方法不需要使用端电压检测电路，具体包括以下步骤：

步骤1-1，控制无刷直流电机运行在“三三导通”方式。

本发明中的“三三导通”是指每一瞬间逆变电路中均有三只功率器件同时导通的工作方式。图3为驱动无刷直流电机的逆变电路3b的示意图。本发明采用“三三导通”方式，无刷直流电机各相同时工作，通过电压重构就可以获得端电压。无刷直流电机的三相分别为a相、b相和c相。

步骤1-2，采集驱动该无刷直流电机的逆变电路的输入电压U_dc。

步骤1-3，采集无刷直流电机的定子的三相绕组的相电流i_a、i_b和i_c。

步骤1-4，根据以下公式估计该无刷直流电机的三相端电压U_ag、U_bg和U_cg：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{ag}}=d_a{U}_{\mathrm{dc}}\\ U_{\mathrm{bg}}=d_b{U}_{\mathrm{dc}}\\ U_{\mathrm{cg}}=d_c{U}_{\mathrm{dc}}\end{array}\right.$

其中，d_a、d_b和d_c分别为控制无刷直流电机运行在“三三导通”方式时输入到逆变电路的三相PWM信号的占空比。

图4为三相无刷直流电机的等效电路，由图2可以得出式(1)所示的关系。图2和式(1)中，i_a、i_b和i_c为定子的三相绕组的相电流，e_a、e_b和e_c为定子的三相绕组的相反电势，R为定子绕组的内阻，L为定子绕组的电感。

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{ag}}={\mathrm{Ri}}_a+L\frac{{\mathrm{di}}_a}{\mathrm{dt}}+e_a+u_{\mathrm{ng}}\\ U_{\mathrm{bg}}={\mathrm{Ri}}_b+L\frac{{\mathrm{di}}_b}{\mathrm{dt}}+e_b+u_{\mathrm{ng}}\\ U_{\mathrm{cg}}={\mathrm{Ri}}_c+L\frac{{\mathrm{di}}_c}{\mathrm{dt}}+e_c+u_{\mathrm{ng}}\end{array}\right.---\left(1\right)$

消去u_ng，可以得到式(2)，其中e_ab、e_bc和e_ca为线反电势。

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{ag}}-U_{\mathrm{bg}}=R(i_a-i_b)+L\frac{d(i_a-i_b)}{\mathrm{dt}}+e_{\mathrm{ab}}\\ U_{\mathrm{bg}}-U_{\mathrm{cg}}=R(i_b-i_c)+L\frac{d(i_b-i_c)}{\mathrm{dt}}+e_{\mathrm{bc}}\\ U_{\mathrm{cg}}-U_{\mathrm{ag}}=R(i_c-i_a)+L\frac{d(i_c-i_a)}{\mathrm{dt}}+e_{\mathrm{ca}}\end{array}\right.---\left(2\right)$

除换相期间外，无刷直流电机定子电流的变化率均较小，因此上式中的微分项可以忽略，于是就得到了下式：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{ag}}-U_{\mathrm{bg}}=R(i_a-i_b)+e_{\mathrm{ab}}\\ U_{\mathrm{bg}}-U_{\mathrm{cg}}=R(i_b-i_c)+e_{\mathrm{bc}}\\ U_{\mathrm{cg}}-U_{\mathrm{ag}}=R(i_c-i_a)+e_{\mathrm{ca}}\end{array}\right.---\left(3\right)$

由上述的推导过程可知，根据无刷直流电机的三相端电压和相电流就可以估计出线反电势。

步骤1-5，根据以下公式估计该无刷直流电机的线反电势e_ab、e_bc和e_ca：

$\left\{\begin{array}{c}{e}_{\mathrm{ab}}=U_{\mathrm{ag}}-U_{\mathrm{bg}}-R(i_a-i_b)\\ e_{\mathrm{bc}}=U_{\mathrm{bg}}-U_{\mathrm{cg}}-R(i_b-i_c)\\ e_{\mathrm{ca}}=U_{\mathrm{cg}}-U_{\mathrm{ag}}-R(i_c-i_a)\end{array}\right.$

其中，R为定子绕组的内阻。

步骤2，根据获取的线反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子线磁链λ′_α和λ′_β。在一具体的实施方式中，步骤2包括以下步骤：

步骤2-1，根据获取的线反电势，用以下公式计算转子线磁链λ_ab、λ_bc和λ_ca：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ab}}=\∫(e_a-e_b)\mathrm{dt}=\∫e_{\mathrm{ab}}\mathrm{dt}\\ {\mathrm{\λ}}_{\mathrm{bc}}=\∫(e_b-e_c)\mathrm{dt}=\∫e_{\mathrm{bc}}\mathrm{dt}\\ {\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ca}}=\∫(e_c-e_a)\mathrm{dt}=\∫e_{\mathrm{ca}}\mathrm{dt}\end{array}\right.$

步骤2-2，将线磁链从abc坐标系转化到αβ坐标系,求出在αβ坐标系下的转子线磁链λ′_α和λ′_β：

$\left\{\begin{array}{c}{{\mathrm{\λ}}^{\′}}_{\mathrm{\α}}={\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ab}}-\frac{1}{2}{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{bc}}-\frac{1}{2}{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ca}}\\ {{\mathrm{\λ}}^{\′}}_{\mathrm{\β}}=\frac{\sqrt{3}}{2}{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{bc}}-\frac{\sqrt{3}}{2}{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ca}}\end{array}\right..$

在另一种实施方式中，也可以先将三相线反电势从abc坐标系转化到αβ坐标系，再进行积分求取转子磁链。

步骤3，根据线磁链进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

图5示出了根据本发明一实施例的转速估计方法估计出的转速值与光电编码器测量出的转速值的对比结果。由该图可见，该转速估计方法估计出的转速有着很高的精度。

图6示出了用于实现上述转速估计方法的变频器的一个实施例的原理框图。该变频器包括端电压检测电路1a、三相端电压滤波电路3a和控制器2a。

端电压检测电路1a的信号输出端与三相端电压滤波电路3a的输入端电连接，用于采集无刷直流电机的三相端电压。

三相端电压滤波电路3a的输出端与控制器2a的信号输入端电连接，用于将采集到的三相端电压滤波后获得三相相反电势e_a、e_b和e_c。

控制器2a包括线反电势计算单元22a、线磁链计算单元23a和转速估计单元24a。

线反电势计算单元22a用于将该三相相反电势e_a、e_b和e_c两两相减，得到无刷直流电机的线反电势e_ab、e_bc和e_ca。线磁链计算单元23a用于根据所述线反电势计算单元计算的线反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子线磁链λ′_α和λ′_β。转速估计单元24a用于通过以下公式进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

图7示出了用于实现上述转速估计方法的变频器的再一个实施例的原理框图。该变频器包括电压采集装置1b、控制器2b、逆变电路3b和电流采集装置4b。

逆变电路3b的控制信号输入端与控制器2b的控制信号输出端电连接，输出端与无刷直流电机的输入端电连接。电压采集装置1b的信号输出端与控制器2b的信号输入端电连接，用于采集逆变电路3b的输入电压U_dc。电流采集装置4b的信号输出端与控制器的信号输入端电连接，用于采集无刷直流电机8的定子的三相绕组的相电流i_a、i_b和i_c。

控制器2b包括控制单元21b、三相端电压估计单元22b、线反电势估计单元23b、线磁链计算单元24b和转速估计单元25b。

控制单元21b用于通过逆变电路3b控制无刷直流电机运行在“三三导通”方式。三相端电压估计单元22b用于根据电压采集装置1b的采集结果，通过以下公式估计该无刷直流电机8的三相端电压U_ag、U_bg和U_cg：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{ag}}=d_a{U}_{\mathrm{dc}}\\ U_{\mathrm{bg}}=d_b{U}_{\mathrm{dc}}\\ U_{\mathrm{cg}}=d_c{U}_{\mathrm{dc}}\end{array}\right.$

其中，d_a、d_b和d_c分别为控制无刷直流电机运行在“三三导通”方式时输入到逆变电路的三相PWM信号的占空比。线反电势估计单元23b用于根据三相端电压估计单元22b的估计结果和电流采集装置4b的采集结果，通过以下计算公式估计无刷直流电机的线反电势：

$\left\{\begin{array}{c}{e}_{\mathrm{ab}}=U_{\mathrm{ag}}-U_{\mathrm{bg}}-R(i_a-i_b)\\ e_{\mathrm{bc}}=U_{\mathrm{bg}}-U_{\mathrm{cg}}-R(i_b-i_c)\\ e_{\mathrm{ca}}=U_{\mathrm{cg}}-U_{\mathrm{ag}}-R(i_c-i_a)\end{array}\right.$

其中，R为定子绕组的内阻。

线磁链计算单元24b用于根据线反电势估计单元23b估计的线反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子线磁链λ′_α和λ′_β。转速估计单元25b用于通过以下公式进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

Claims (10)

1.无刷直流电机转速估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取无刷直流电机的三相相反电势e_a、e_b和e_c；

步骤2，根据获取的三相相反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子相磁链λ_α和λ_β；

步骤3，根据相磁链进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

2.如权利要求1所述的无刷直流电机转速估计方法，其特征在于，

在所述的步骤1中，是通过端电压检测电路采集无刷直流电机的三相端电压，将采集到的三相端电压滤波后获得三相相反电势e_a、e_b和e_c。

3.如权利要求1所述的无刷直流电机转速估计方法，其特征在于，所述的步骤2包括以下步骤：

步骤2-1,根据获取的相反电势，用以下公式计算三相相磁链λ_a、λ_b和λ_c：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\λ}}_a=\∫e_a\mathrm{dt}\\ {\mathrm{\λ}}_b={\∫e}_b\mathrm{dt}\\ {\mathrm{\λ}}_c={\∫e}_c\mathrm{dt}\end{array}\right.;$

步骤2-2,将三相相磁链从abc坐标系转化到αβ坐标系,求出在αβ坐标系下的转子相磁链λ_α和λ_β：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{\α}}={\mathrm{\λ}}_a-\frac{1}{2}{\mathrm{\λ}}_b-\frac{1}{2}{\mathrm{\λ}}_c\\ {\mathrm{\λ}}_{\mathrm{\β}}=\frac{\sqrt{3}}{2}{\mathrm{\λ}}_b-\frac{\sqrt{3}}{2}{\mathrm{\λ}}_c\end{array}\right..$

4.一种变频器，其特征在于，包括端电压检测电路、三相端电压滤波电路和控制器；

所述端电压检测电路的信号输出端与三相端电压滤波电路的输入端电连接，用于采集无刷直流电机的三相端电压；

所述三相端电压滤波电路的输出端与控制器的信号输入端电连接，用于将采集到的三相端电压滤波后获得三相相反电势e_a、e_b和e_c；

所述的控制器包括：

转子相磁链计算单元，用于根据从所述三相端电压滤波电路获得的三相相反电势e_a、e_b和e_c，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子相磁链λ_α和λ_β；

转速估计单元，根据所述转子相磁链计算单元的计算结果，通过以下公式对无刷直流电机进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

5.无刷直流电机转速估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取无刷直流电机的线反电势e_ab、e_bc和e_ca；

步骤2，根据获取的线反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子线磁链λ′_α和λ′_β；

步骤3，根据线磁链进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

6.如权利要求5所述的无刷直流电机转速估计方法，其特征在于，

在所述的步骤1中，是通过端电压检测电路采集无刷直流电机的三相端电压，将采集到的三相端电压滤波后获得三相相反电势e_a、e_b和e_c，然后将该三相相反电势e_a、e_b和e_c两两相减，得到无刷直流电机的线反电势e_ab、e_bc和e_ca。

7.如权利要求5所述的无刷直流电机转速估计方法，其特征在于，

在所述的步骤1中，是通过估计的方式获取无刷直流电机的线反电势e_ab、e_bc和e_ca，该步骤1包括以下步骤：

步骤1-1，控制无刷直流电机运行在“三三导通”方式；

步骤1-2，采集驱动该无刷直流电机的逆变电路的输入电压U_dc；

步骤1-3，采集无刷直流电机的定子的三相绕组的相电流i_a、i_b和i_c；

步骤1-4，根据以下公式估计该无刷直流电机的三相端电压U_ag、U_bg和U_cg：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{ag}}=d_a{U}_{\mathrm{dc}}\\ U_{\mathrm{bg}}=d_b{U}_{\mathrm{dc}}\\ U_{\mathrm{cg}}=d_c{U}_{\mathrm{dc}}\end{array}\right.$

其中，d_a、d_b和d_c分别为控制无刷直流电机运行在“三三导通”方式时输入到逆变电路的三相PWM信号的占空比；

步骤1-5，根据以下公式估计该无刷直流电机的线反电势e_ab、e_bc和e_ca：

$\left\{\begin{array}{c}{e}_{\mathrm{ab}}=U_{\mathrm{ag}}-U_{\mathrm{bg}}-R(i_a-i_b)\\ e_{\mathrm{bc}}=U_{\mathrm{bg}}-U_{\mathrm{cg}}-R(i_b-i_c)\\ e_{\mathrm{ca}}=U_{\mathrm{cg}}-U_{\mathrm{ag}}-R(i_c-i_a)\end{array}\right.$

其中，R为定子绕组的内阻。

8.如权利要求5所述的无刷直流电机转速估计方法，其特征在于，所述的步骤2包括以下步骤：

步骤2-1，根据获取的线反电势，用以下公式计算线磁链λ_ab、λ_bc和λ_ca：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ab}}=\∫(e_a-e_b)\mathrm{dt}=\∫e_{\mathrm{ab}}\mathrm{dt}\\ {\mathrm{\λ}}_{\mathrm{bc}}=\∫(e_b-e_c)\mathrm{dt}=\∫e_{\mathrm{bc}}\mathrm{dt}\\ {\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ca}}=\∫(e_c-e_a)\mathrm{dt}=\∫e_{\mathrm{ca}}\mathrm{dt}\end{array}\right.$

步骤2-2，将线磁链从abc坐标系转化到αβ坐标系,求出在αβ坐标系下的线磁链λ′_α和λ′_β：

$\left\{\begin{array}{c}{{\mathrm{\λ}}^{\′}}_{\mathrm{\α}}={\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ab}}-\frac{1}{2}{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{bc}}-\frac{1}{2}{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ca}}\\ {{\mathrm{\λ}}^{\′}}_{\mathrm{\β}}=\frac{\sqrt{3}}{2}{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{bc}}-\frac{\sqrt{3}}{2}{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ca}}\end{array}\right..$

9.一种变频器，其特征在于，包括端电压检测电路、三相端电压滤波电路和控制器；

所述端电压检测电路的信号输出端与三相端电压滤波电路的输入端电连接，用于采集无刷直流电机的三相端电压；

所述三相端电压滤波电路的输出端与控制器的信号输入端电连接，用于将采集到的三相端电压滤波后获得三相相反电势e_a、e_b和e_c；

所述的控制器包括：

线反电势计算单元，用于将该三相相反电势e_a、e_b和e_c两两相减，得到无刷直流电机的线反电势e_ab、e_bc和e_ca；

线磁链计算单元，用于根据所述线反电势计算单元计算的线反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子线磁链λ′_α和λ′_β；

转速估计单元，用于通过以下公式进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

10.一种变频器，其特征在于，包括逆变电路、电压采集装置、电流采集装置和控制器；

所述逆变电路的控制信号输入端与所述控制器的控制信号输出端电连接，输出端与无刷直流电机的输入端电连接；

所述电压采集装置的信号输出端与控制器的信号输入端电连接，用于采集逆变电路的输入电压U_dc；

所述电流采集装置的信号输出端与控制器的信号输入端电连接，用于采集无刷直流电机的定子的三相绕组的相电流i_a、i_b和i_c；

所述的控制器包括：

控制单元，用于通过所述的逆变电路控制无刷直流电机运行在“三三导通”方式；

三相端电压估计单元，用于根据所述电压采集装置的采集结果，通过以下公式估计该无刷直流电机的三相端电压U_ag、U_bg和U_cg：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{ag}}=d_a{U}_{\mathrm{dc}}\\ U_{\mathrm{bg}}=d_b{U}_{\mathrm{dc}}\\ U_{\mathrm{cg}}=d_c{U}_{\mathrm{dc}}\end{array}\right.$

其中，d_a、d_b和d_c分别为控制无刷直流电机运行在“三三导通”方式时输入到逆变电路的三相PWM信号的占空比；

线反电势估计单元，用于根据所述三相端电压估计单元的估计结果和所述电流采集装置的采集结果，通过以下计算公式估计该无刷直流电机的线反电势：

$\left\{\begin{array}{c}{e}_{\mathrm{ab}}=U_{\mathrm{ag}}-U_{\mathrm{bg}}-R(i_a-i_b)\\ e_{\mathrm{bc}}=U_{\mathrm{bg}}-U_{\mathrm{cg}}-R(i_b-i_c)\\ e_{\mathrm{ca}}=U_{\mathrm{cg}}-U_{\mathrm{ag}}-R(i_c-i_a)\end{array}\right.$

其中，R为定子绕组的内阻；

线磁链计算单元，用于根据所述线反电势估计单元估计的线反电势，计算无刷直流电机在αβ坐标系下的转子线磁链λ′_α和λ′_β；

转速估计单元，用于通过以下公式进行转速估计：

其中ω为无刷直流电机的转速。

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