CN104682787B - 一种三相开关磁阻电机转子初始位置角估计方法 - Google Patents
一种三相开关磁阻电机转子初始位置角估计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104682787B CN104682787B CN201510116390.3A CN201510116390A CN104682787B CN 104682787 B CN104682787 B CN 104682787B CN 201510116390 A CN201510116390 A CN 201510116390A CN 104682787 B CN104682787 B CN 104682787B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- peak
- msub
- mrow
- rotor
- est
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/183—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using an injected high frequency signal
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/185—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using inductance sensing, e.g. pulse excitation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/186—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using difference of inductance or reluctance between the phases
Abstract
本发明公开了一种三相开关磁阻电机转子初始位置角估计方法，步骤如下：注入高频脉冲，实时采集相电流脉冲电流峰值、比较峰值大小、判断转子初始位置角度对应的转子位置区域，调用与该转子位置区域对应的转子初始位置角度θest估算数学公式并计算出转子初始位置角度；本发明能精确计算出转子位置角，并通过线性化简化了位置估计的估算数学公式，也无需在现有的开关磁阻电机系统中添加任何其他硬件，节省了成本，提供了开关磁阻电机系统的运行稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及于开关磁阻电机控制技术领域，尤其涉及一种无位置传感器的三相开关磁阻电机转子初始位置估计方法。
背景技术
在开关磁阻电机应用领域中，实时而准确的转子位置信息是其可靠运行和高性能控制的前提，开关磁阻电机应用系统主要由开关磁阻电机(SRM)、功率变换器、控制器、转子位置检测器四大部分组成，而转子位置检测器对转子位置信号的获取目前主要采用直接位置检测方法，该方法是在电机中专门增设一个位置传感器得到位置信号，典型的有电磁式、光电式、磁敏式等，其中光电传感器应用最广泛，但这些传统的机械传感器结构复杂，安装不方便，不仅增加了系统结构的复杂性，同时也降低了系统的可靠性和增加了成本，制约了开关磁阻电机的广泛应用，特别在高温、灰尘等恶劣环境下，位置传感器又容易出现故障，这又限制了电机的正常运转。因此，如何取代位置传感器，克服采用位置传感器带来的不足，探索一种算法简单、容易实现、又高可靠性的无位置传感器技术具有十分重要的实际意义。
无位置传感器的开关磁阻电机的运行过程包括三个阶段：位初始位置判断阶段、低速运转阶段和高速运转阶段。每个阶段根据电机的运行特性均有相应的转子位置估计算法，但为了实现无位置传感器技术的应用，初始位置的判断是前提和条件，特别是在某些特定场合，如电动汽车、精确伺服传动装置等领域是不允许电机反转，所以要在这些领域使用无位置传感器技术，就必需考虑初始位置角精确估算和初始导通相判断问题，如果不能实现准确的初始位置估计，会导致电机反转，严重会导致灾难性后果。国内外学者对开关磁阻电机初始位置估算判断研究了很多方法，如脉冲注入法、电感分区法等，脉冲注入法只是通过脉冲电流的幅值大小判断电机的初始起动相，不能估计出电机的精确初始位置角，所以不适合防反转和实行无位置传感器闭环控制系统，而电感分区法存在电感最大和最小区域电感变化缓慢，所以该区域电机的相电流变化也很缓慢，这对电流传感器采集相电流的精度有很大影响，最终导致初始位置估计的精度不高，可能会产生反转，并且该方法也只判断初始起动相，而不能精确估计到初始位置角，这对高精度位置控制领域是很不利的，因此需要克服现有技术的缺陷，解决精确估算转子初始位置角以及判断初始启动相的问题，以提高无位置传感器开关磁组电机系统的运行稳定性，避免开关磁阻电机反转的风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述现有技术不足，提供一种三相开关磁阻电机转子初始位置角估计方法，解决转子初始位置角精确估算和初始导通相判断问题，以提高无位置传感器开关磁组电机系统的运行稳定性。
本发明提供了的具体技术方案是：一种三相开关磁阻电机转子初始位置角估计方法，包括如下步骤，
步骤1控制单元向功率变换器单元的开关管输入脉冲宽度为恒值的高频脉冲信号，控制开关管的开通与关断，从而控制三相开关磁阻电机的三相绕组通电与断电，在脉冲信号下降沿时刻，三相绕组中分别产生相电流脉冲电流峰值；
步骤2信号采集单元采集三相开关磁阻电机绕组中的实时相电流脉冲电流峰值，即iA_peak、iB_peak和iC_peak，并传输给控制单元；
步骤3控制单元比较iA_peak、iB_peak和iC_peak的大小关系，判断转子初始位置角度θest所在的转子位置区域以及转子初始起动相；当iA_peak＞iC_peak≥iB_peak时，转子位置区域为0＜θest≤β/6，初始起动相为A相；当iC_peak＞iA_peak≥iB_peak时，转子位置区域为β/6＜θest≤β/3；初始起动相为A相；当iC_peak＞iB_peak≥iA_peak时，转子位置区域为β/3＜θest≤β/2，初始起动相为C相；当iB_peak＞iC_peak≥iA_peak时，转子位置区域为β/2＜θest≤2β/3，初始起动相为C相；当iB_peak＞iA_peak≥iC_peak时；转子位置区域为2β/3＜θest≤5β/6，初始起动相为B相；当iA_peak＞iB_peak≥iC_peak时，转子位置区域为5β/6＜θest≤β，初始起动相为B相；其中，开关磁阻电机转子的一个凸极中心线与邻近A相绕组的定子凹槽中心线对齐，此时转子位置定义为转子0度角位置；开关磁阻电机转子从转子0度角位置起旋转了β角度，相邻的另一凸极中心线与上述定子凹槽中心线对齐，此时转子位置定义为转子β度角位置；
步骤4控制单元调用转子初始位置角度θest所在的转子位置区域对应的转子初始位置角度θest估算数学公式，将转子初始位置角度θest估算数学公式中的变量参数iA、iB和iC分别赋值为iA_peak、iB_peak和iC_peak，得到转子初始位置角度θest计算值；在不同转子位置区域中，对应不同的转子初始位置角度θest估算数学公式，在转子位置区域0＜θest≤β/6中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：在转子位置区域β/6＜θest≤β/3中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：
在转子位置区域β/3＜θest≤β/2中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：在转子位置区域β/2＜θest≤2β/3中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：在转子位置区域2β/3＜θest≤5β/6中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：在转子位置区域5β/6＜θest≤β中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：
其中，iA、iB和iC分别为代表ABC三相绕组中相电流脉冲电流峰值的变量参数，ipeak_MAX是任一相绕组电感值最小时产生的相电流脉冲电流峰值，iE_peak是任一相绕组电感值最小时另外两相绕组中产生的相等的相电流脉冲电流峰值，ipeak_MAX，iE_peak由信号采集单元采集。
进一步地，还包括：步骤5控制单元保存转子初始位置角度θest计算值，并对转子初始位置角度θest估算数学公式的iA、iB和iC变量参数初始化。减少变量数据的存储，为下一次计算做好初始化准备。
与现有技术相比，本发明首先利用三相相脉冲电流峰值大小关系判断转子初始位置角所处的转子位置区域，再通过转子位置区域选择脉冲电流峰值与转子位置角之间的线性三角形模型，从而利用线性三角形模型精确计算出转子的初始位置角度，相比传统的初始位置估计方法，本发明能精确计算出转子位置角，并通过线性化简化了位置估计的估算数学公式，也无需在现有的开关磁阻电机系统中添加任何其他硬件，节省了成本，同时提高了无位置传感器开关磁组电机系统的运行稳定性，避免了开关磁阻电机反转的风险。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
图2为本发明的相电感分区图。
图3为本发明的相电流脉冲电流峰值与相电感曲线关系图。
图4为本发明的相电感曲线、转子位置角度、相电流脉冲电流峰值包络线关系图。
图5为本发明的相电流脉冲电流峰值包络线分区示意图。
图6为本发明的相电流脉冲电流峰值包络线线性三角形模型示意图。
具体实施方式
结合附图，对转子初始位置角度θest估算数学公式的建模过程进行详细说明，以三相12/8结构开关磁阻电机系统为研究对象，三相开关磁阻电机系统包括三相开关磁阻电机、驱动开关磁阻电机的功率变换器单元、采集开关磁阻电机电流信号的信号采集单元和处理开关磁阻电机电流信号并控制功率变换器的控制单元，如图2，选择开关磁阻电机的一个电感周期以划分转子位置区域，该电感周期始点对应A相绕组的最小电感值，此时开关磁阻电机转子凸极与邻近A相绕组的一个定子凹槽对齐，即为转子0度位置；该电感周期终点对应A相绕组的最小电感值，此时开关磁阻电机转子凸极旋转了45角度，与邻近A相绕组的另一个定子凹槽对齐，即为转子45度位置；将该电感周期平均分为六个电感分区，在每一个电感分区中，三相绕组电感值之间存在着唯一的固定的大小关系(从图2可以看出)，根据三相绕组电感值大小关系推断出电感分区编号、转子初始位置角度θest所在的转子位置区域以及初始起动相，因此得到关系表1，其中，LA、LB、LC分别为ABC三相绕组电感值；
表1
| 电感分区编号 | 三相绕组电感值大小关系 | 初始起动相 | 转子位置区域 |
| I | LB＞LC≥LA | A | 0°＜θest≤7.5° |
| II | LB＞LA≥LC | A | 7.5°＜θest≤15° |
| III | LA＞LB≥LC | C | 15°＜θest≤22.5° |
| IV | LA＞LC≥LB | C | 22.5°＜θest≤30° |
| V | LC＞LA≥LB | B | 30°＜θest＜37.5° |
| VI | LC＞LB≥LC | B | 37.5°＜θest≤45° |
由于控制器向功率变换器的开关管注入高频脉冲信号来控制三相绕组的通电与断电；因此在开关磁阻电机的一个电感周期内，存在若干个高频脉冲信号下降沿时刻；在每一个高频脉冲信号下降沿时刻，每一相绕组中产生一个相电流脉冲电流峰值，每一相绕组中的若干个相电流脉冲电流峰值形成了包络线曲线。
因为注入的脉冲信号频率很高，所以得到的脉冲电流的峰值相对小，这样可以忽略电机电磁饱和、相间互感，如果不考虑铁心的磁滞损耗和涡流损耗和绕组等效电阻压降等，开关磁阻电机相电压方程可以简化为：
电机处于静止或低速状态下，旋转电动势近似为零，由于脉冲电流相对小，忽略绕组压降，式(1)简化为：
即
Δt为开关管导通时间，即为脉冲宽度，由式(3)可以看出，在母线电压和注入的高频脉冲信号的脉冲宽度恒定的情况下，相电感值与相电流脉冲电流峰值成反比，如图3所示，即相电流脉冲电流峰值包络线曲线与相绕组电感曲线成反比关系，在电感周期的六个电感分区中，三相绕组中的相电流脉冲电流峰值之间存在着唯一的固定的大小关系(如图4所示)，结合关系表1，得到关系表2，其中，iA_peak、iB_peak、iC_peak分别为ABC三相绕组中的相电流脉冲电流峰值；根据iA_peak、iB_peak、iC_peak大小关系推断出电感分区编号、转子初始位置角度θest所在的转子位置区域以及初始启动相。
表2
| 电感分区编号 | 初始起动相 | 转子位置区域 | 相电流脉冲电流峰值大小关系 |
| I | A | 0°＜θest≤7.5° | iA_peak＞iC_peak≥iB_peak |
| II | A | 7.5°＜θest≤15° | iC_peak＞iA_peak≥iB_peak |
| III | C | 15°＜θest≤22.5° | iC_peak＞iB_peak≥iA_peak |
| IV | C | 22.5°＜θest≤30° | iB_peak＞iC_peak≥iA_peak |
| V | B | 30°＜θest≤37.5° | iB_peak＞iA_peak≥iC_peak |
| VI | B | 37.5°＜θest≤45° | iA_peak＞iB_peak≥iC_peak |
如图5所示，因为在每一个电感分区中相电流脉冲电流峰值包络线曲线较为平缓，所以可以将每一个电感分区中相电流脉冲电流峰值包络线曲线近似为直线，这样在每一个电感分区中，可组成一个三角形关系，利用三角形的数学知识就可以推导出相电流脉冲电流峰值与转子初始位置角θest之间的估算数学公式。
如图6所示，图6是第III和第IV电感分区中相电流脉冲电流峰值包络线曲线与转子位置角之间的线性三角形示意图，其他电感分区的线性三角形示意图同理，其中，GD和GE分别为B相、C相的相电流脉冲电流峰值包络线曲线，ipeak_MAX是任一相绕组电感最小时的脉冲电流峰值，iE_peak是任一相绕组电感值最小时另外两相绕组中产生的相等的相电流脉冲电流峰值，ipeak_MAX、iE_peak的值由开关磁阻电机结构属性决定的，属于电机的恒定的属性参数，在进行转子位置角估算前通过信号采集调理电路测出，两腰上任何一个位置的角度都可以通过三角形知识简易计算出来；
下面以第IV电感分区为例，介绍初始位置角估算数学公式的推导过程，该初始位置对应B相和C相的坐标分别为(θest，iB_peak)和(θest，iC_peak)，A、G两点之间的角度差为7.5°，根据数学知识易知三角形BGC和三角形DGE相似，所以依据三角形相似原理容易得到：第IV电感分区里转子初始位置角度θest估算数学公式为：
这样，同样的道理可以得到其他各个分区初始位置估计角度估算数学公式：
第I电感分区转子初始位置角度θest估算数学公式为：
第II电感分区转子初始位置角度θest估算数学公式为：
第III电感分区转子初始位置角度θest估算数学公式为：
第V电感分区转子初始位置角度θest估算数学公式为：
第VI电感分区转子初始位置角度θest估算数学公式为：
以上过程为建模过程，并且以三相12/8结构开关磁阻电机系统为研究对象，建立了转子初始位置角度θest估算数学公式，该估算数学公式适用于三相开关磁阻电机系统，不受制三相12/8结构开关磁阻电机系统。
根据以上原理，提出了一种三相开关磁阻电机转子初始位置角估计方法，包括如下步骤，
步骤1控制单元向功率变换器单元的开关管输入脉冲宽度为恒值的高频脉冲信号，控制开关管的开通与关断，从而控制三相开关磁阻电机的三相绕组通电与断电，在脉冲信号下降沿时刻，三相绕组中分别产生相电流脉冲电流峰值；
步骤2信号采集单元采集三相开关磁阻电机绕组中的实时相电流脉冲电流峰值，即iA_peak、iB_peak和iC_peak，并传输给控制单元；
步骤3控制单元比较iA_peak、iB_peak和iC_peak的大小关系，判断转子初始位置角度θest所在的转子位置区域以及转子初始起动相；当iA_peak＞iC_peak≥iB_peak时，转子位置区域为0＜θest≤β/6，初始起动相为A相；当iC_peak＞iA_peak≥iB_peak时，转子位置区域为β/6＜θest≤β/3；初始起动相为A相；当iC_peak＞iB_peak≥iA_peak时，转子位置区域为β/3＜θest≤β/2，初始起动相为C相；当iB_peak＞iC_peak≥iA_peak时，转子位置区域为β/2＜θest≤2β/3，初始起动相为C相；当iB_peak＞iA_peak≥iC_peak时；转子位置区域为2β/3＜θest≤5β/6，初始起动相为B相；当iA_peak＞iB_peak≥iC_peak时，转子位置区域为5β/6＜θest≤β，初始起动相为B相；其中，开关磁阻电机转子的一个凸极中心线与邻近A相绕组的定子凹槽中心线对齐，此时转子位置定义为转子0度角位置；开关磁阻电机转子从转子0度角位置起旋转了β角度，相邻的另一凸极中心线与上述定子凹槽中心线对齐，此时转子位置定义为转子β度角位置；
步骤4控制单元调用转子初始位置角度θest所在的转子位置区域对应的转子初始位置角度θest估算数学公式，将转子初始位置角度θest估算数学公式中的变量参数iA、iB和iC分别赋值为iA_peak、iB_peak和iC_peak，得到转子初始位置角度θest计算值；在不同转子位置区域中，对应不同的转子初始位置角度θest估算数学公式，在转子位置区域0＜θest≤β/6中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：在转子位置区域β/6＜θest≤β/3中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：
在转子位置区域β/3＜θest≤β/2中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：在转子位置区域β/2＜θest≤2β/3中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：在转子位置区域2β/3＜θest≤5β/6中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：在转子位置区域5β/6＜θest≤β中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：
其中，iA、iB和iC分别为代表ABC三相绕组中相电流脉冲电流峰值的变量参数，ipeak_MAX是任一相绕组电感值最小时产生的相电流脉冲电流峰值，iE_peak是任一相绕组电感值最小时另外两相绕组中产生的相等的相电流脉冲电流峰值，ipeak_MAX，iE_peak由信号采集单元采集。
优选地，还包括：步骤5控制单元保存转子初始位置角度θest计算值，并对转子初始位置角度θest估算数学公式的iA、iB和iC变量参数初始化。在初始化后，三相开关磁阻电机调速系统切换到低速运行阶段，转子初始位置角度θest估算数学公式的iA、iB和iC变量参数初始化，为下一次初始阶段中的初始位置计算做好准备。
由于三相永磁磁阻电机的A相绕组、B相绕组、C相绕组对称，所以上述发明中的以A相绕组电感最小值为起点进行电感周期分区的建模方法适用于B相绕组和C相绕组，只不过在以上关系表和估算数学公式中的关于A相绕组、B相绕组、C相绕组的各个参数对换，实质等同，均在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种三相开关磁阻电机转子初始位置角估计方法，其特征在于，包括如下步骤，
步骤1控制单元向功率变换器单元的开关管输入脉冲宽度为恒值的高频脉冲信号，控制开关管的开通与关断，从而控制三相开关磁阻电机的三相绕组通电与断电，在脉冲信号下降沿时刻，三相绕组中分别产生相电流脉冲电流峰值；
步骤2信号采集单元采集三相开关磁阻电机绕组中的实时相电流脉冲电流峰值，即iA_peak、iB_peak和iC_peak，并传输给控制单元；
步骤3控制单元比较iA_peak、iB_peak和iC_peak的大小关系，判断转子初始位置角度θest所在的转子位置区域以及转子初始起动相；当iA_peak＞iC_peak≥iB_peak时，转子位置区域为0＜θest≤β/6，初始起动相为A相；当iC_peak＞iA_peak≥iB_peak时，转子位置区域为β/6＜θest≤β/3；初始起动相为A相；当iC_peak＞iB_peak≥iA_peak时，转子位置区域为β/3＜θest≤β/2，初始起动相为C相；当iB_peak＞iC_peak≥iA_peak时，转子位置区域为β/2＜θest≤2β/3，初始起动相为C相；当iB_peak＞iA_peak≥iC_peak时；转子位置区域为2β/3＜θest≤5β/6，初始起动相为B相；当iA_peak＞iB_peak≥iC_peak时，转子位置区域为5β/6＜θest≤β，初始起动相为B相；其中，开关磁阻电机转子的一个凸极中心线与邻近A相绕组的定子凹槽中心线对齐，此时转子位置定义为转子0度角位置；开关磁阻电机转子从转子0度角位置起旋转了β角度，相邻的另一凸极中心线与上述定子凹槽中心线对齐，此时转子位置定义为转子β度角位置；
步骤4控制单元调用转子初始位置角度θest所在的转子位置区域对应的转子初始位置
角度θest估算数学公式，将转子初始位置角度θest估算数学公式中的变量参数iA、iB和iC分别
赋值为iA_peak、iB_peak和iC_peak，得到转子初始位置角度θest计算值；在不同转子位置区域中，
对应不同的转子初始位置角度θest估算数学公式，在转子位置区域0＜θest≤β/6中，转子初
始位置角度θest估算数学公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>&theta;</mi>
<mi>est</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mi>&beta;</mi>
<mo>/</mo>
<mn>6</mn>
<mo>-</mo>
<mi>&beta;</mi>
<mo>/</mo>
<mn>6</mn>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>A</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>C</mi>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mrow>
<mi>peak</mi>
<mo>_</mo>
<mi>MAX</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>i</mi>
<mrow>
<mi>E</mi>
<mo>_</mo>
<mi>peak</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
在转子位置区域β/6＜
θest≤β/3中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>&theta;</mi>
<mi>est</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mi>&beta;</mi>
<mo>/</mo>
<mn>6</mn>
<mo>+</mo>
<mi>&beta;</mi>
<mo>/</mo>
<mn>6</mn>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>C</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>A</mi>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mrow>
<mi>peak</mi>
<mo>_</mo>
<mi>MAX</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>i</mi>
<mrow>
<mi>E</mi>
<mo>_</mo>
<mi>peak</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
在转
子位置区域β/3＜θest≤β/2中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>&theta;</mi>
<mi>est</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mi>&beta;</mi>
<mo>/</mo>
<mn>2</mn>
<mo>-</mo>
<mi>&beta;</mi>
<mo>/</mo>
<mn>6</mn>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>C</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>B</mi>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mrow>
<mi>peak</mi>
<mo>_</mo>
<mi>MAX</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>i</mi>
<mrow>
<mi>E</mi>
<mo>_</mo>
<mi>peak</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
在转子位置区域β/2＜θest≤2β/3中，转子初始位置角度θest
估算数学公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>&theta;</mi>
<mi>est</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mi>&beta;</mi>
<mo>/</mo>
<mn>2</mn>
<mo>+</mo>
<mi>&beta;</mi>
<mo>/</mo>
<mn>6</mn>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>B</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>C</mi>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mrow>
<mi>peak</mi>
<mo>_</mo>
<mi>MAX</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>i</mi>
<mrow>
<mi>E</mi>
<mo>_</mo>
<mi>peak</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
在转子位置区域2β/3＜θest≤5β/6中，转
子初始位置角度θest估算数学公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>&theta;</mi>
<mi>est</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mn>5</mn>
<mi>&beta;</mi>
<mo>/</mo>
<mn>6</mn>
<mo>-</mo>
<mi>&beta;</mi>
<mo>/</mo>
<mn>6</mn>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>B</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>A</mi>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mrow>
<mi>peak</mi>
<mo>_</mo>
<mi>MAX</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>i</mi>
<mrow>
<mi>E</mi>
<mo>_</mo>
<mi>peak</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
在转子位置区域5
β/6＜θest≤β中，转子初始位置角度θest估算数学公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>&theta;</mi>
<mi>est</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mn>5</mn>
<mi>&beta;</mi>
<mo>/</mo>
<mn>6</mn>
<mo>+</mo>
<mi>&beta;</mi>
<mo>/</mo>
<mn>6</mn>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>A</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>i</mi>
<mi>B</mi>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>i</mi>
<mrow>
<mi>peak</mi>
<mo>_</mo>
<mi>MAX</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>i</mi>
<mrow>
<mi>E</mi>
<mo>_</mo>
<mi>peak</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，iA、iB和iC分别为代表ABC三相绕组中相电流脉冲电流峰值的变量参数，ipeak_MAX是任一相绕组电感值最小时产生的相电流脉冲电流峰值，iE_peak是任一相绕组电感值最小时另外两相绕组中产生的相等的相电流脉冲电流峰值，ipeak_MAX，iE_peak由信号采集单元采集。
2.如权利要求1所述的一种三相开关磁阻电机转子初始位置角估计方法，其特征在于，还包括：步骤5控制单元保存转子初始位置角度θest计算值，并对转子初始位置角度θest估算数学公式的iA、iB和iC变量参数初始化。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510116390.3A CN104682787B (zh) | 2015-03-17 | 2015-03-17 | 一种三相开关磁阻电机转子初始位置角估计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510116390.3A CN104682787B (zh) | 2015-03-17 | 2015-03-17 | 一种三相开关磁阻电机转子初始位置角估计方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104682787A CN104682787A (zh) | 2015-06-03 |
| CN104682787B true CN104682787B (zh) | 2017-12-19 |
Family
ID=53317469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510116390.3A Active CN104682787B (zh) | 2015-03-17 | 2015-03-17 | 一种三相开关磁阻电机转子初始位置角估计方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104682787B (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106559017B (zh) * | 2015-09-22 | 2021-11-19 | 英飞凌科技股份有限公司 | 用于确定电机静止状态下的转子初始位置的装置和方法 |
| CN107547030A (zh) * | 2016-06-24 | 2018-01-05 | 南京理工大学 | 一种脉冲注入的高速三相开关磁阻电机起动/换相方法 |
| CN106253781B (zh) * | 2016-07-25 | 2018-09-18 | 南京信息职业技术学院 | 一种具有缺相容错功能的开关磁阻电机位置估计方法 |
| CN106338264B (zh) * | 2016-08-19 | 2018-08-21 | 江苏大学 | 混合动力车用开关磁阻bsg位置传感器的故障诊断方法 |
| CN107395087A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-24 | 天津工业大学 | 一种三相开关磁阻电机初始位置估算的装置及方法 |
| CN107733302A (zh) * | 2017-09-13 | 2018-02-23 | 天津工业大学 | 一种开关磁阻电机无位置控制的装置及方法 |
| CN108462415A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-28 | 苏州仙崴机电有限公司 | 一种基于单个位置传感器的开关磁阻电机位置信息检测方法 |
| US10897217B2 (en) | 2018-08-21 | 2021-01-19 | Caterpillar Inc. | Switched reluctance motor control system |
| CN111262498B (zh) * | 2020-03-17 | 2021-10-26 | 江苏新安电器股份有限公司 | 一种基于虚拟磁链和单相电流检测的开关磁阻电机无位置传感器控制方法 |
| CN111614303A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-01 | 中国矿业大学 | 一种开关磁阻电机无位置传感器初始定位控制方法 |
| CN111614300B (zh) * | 2020-06-18 | 2023-07-04 | 中国矿业大学 | 一种四相开关磁阻电机无位置传感器初始位置定位方法 |
| CN111800052A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-10-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种转子位置检测方法、装置、压缩机及空调 |
| CN115065297B (zh) * | 2022-05-22 | 2024-03-05 | 西北工业大学 | 一种基于角度优化控制的开关磁阻电机模式平稳切换方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101902189A (zh) * | 2010-07-28 | 2010-12-01 | 南京航空航天大学 | 一种开关磁阻电机无位置传感器初始定位和起动方法 |
| CN103595329A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-19 | 南京航空航天大学 | 一种基于串联电感坐标变换的三相电励磁双凸极电机初始位置估计法 |
| CN103684143A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-03-26 | 南京航空航天大学 | 一种基于换相点电流响应的电励磁双凸极电机起动加速无位置传感器方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5798838B2 (ja) * | 2011-08-22 | 2015-10-21 | 日立アプライアンス株式会社 | モータ制御装置 |
-
2015
- 2015-03-17 CN CN201510116390.3A patent/CN104682787B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101902189A (zh) * | 2010-07-28 | 2010-12-01 | 南京航空航天大学 | 一种开关磁阻电机无位置传感器初始定位和起动方法 |
| CN103595329A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-19 | 南京航空航天大学 | 一种基于串联电感坐标变换的三相电励磁双凸极电机初始位置估计法 |
| CN103684143A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-03-26 | 南京航空航天大学 | 一种基于换相点电流响应的电励磁双凸极电机起动加速无位置传感器方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 基于电感线性区模型的开关磁阻电机无位置传感器技术;蔡骏 等;《中国电机工程学报》;20120525;第32卷(第15期);正文第1节至第2节内容，图1-图5，表1，图7 * |
| 无位置传感器开关磁阻电机初始位置检测方法;刘卫国 等;《中国电机工程学报》;20090825;全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104682787A (zh) | 2015-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104682787B (zh) | 一种三相开关磁阻电机转子初始位置角估计方法 | |
| CN106655941B (zh) | 一种内嵌式永磁同步电机的参数估计方法及装置 | |
| CN101699757B (zh) | 一种适合低速的开关磁阻电机无位置传感器控制方法 | |
| CN103248306B (zh) | 永磁同步电机多参数解耦在线辨识方法 | |
| CN101262196B (zh) | 检测无位置传感器无刷直流电机转子位置的方法 | |
| CN104967386B (zh) | 永磁同步电机参数辨识方法、装置及控制系统 | |
| CN101902190B (zh) | 一种开关磁阻电机无位置传感器转子位置估计方法 | |
| CN109462348B (zh) | 基于线电感特征点的srm无位置传感器控制方法及装置 | |
| CN105449639B (zh) | 基于永磁同步电机驱动器的电压保护控制方法及装置 | |
| CN109617483B (zh) | 一种永磁同步电机转矩控制方法 | |
| CN103036499A (zh) | 一种永磁电动机转子位置的检测方法 | |
| CN105245139B (zh) | 基于脉冲电流包络线的开关磁阻电机位置估计方法及系统 | |
| CN107425774B (zh) | 永磁同步电机直轴电感辨识方法及装置 | |
| CN102904508A (zh) | 基于线间反电动势的无刷直流电机转子位置检测方法 | |
| CN103248287A (zh) | 一种无位置传感器直接转矩电机控制系统的切换方法 | |
| CN103560725A (zh) | 一种独立于转速的无刷直流电机位置检测方法 | |
| CN103684138B (zh) | 一种基于非导通相端电压坐标变换的三相电励磁双凸极电机高速无位置控制策略 | |
| CN105553373A (zh) | 一种用于永磁同步电机控制的方法及装置 | |
| CN103684137B (zh) | 一种基于串联电感斜率阈值的电励磁双凸极电机低速运行无位置法 | |
| CN106411195B (zh) | 无刷直流电机电流变化率积分等值控制方法 | |
| CN104167971B (zh) | 一种电励磁同步电机转子初始位置检测装置及检测方法 | |
| CN108054962A (zh) | 一种无刷直流电机无位置传感器控制方法 | |
| CN103595313A (zh) | 一种基于端电压的电励磁双凸极电机低速运行无位置传感器法 | |
| CN105024612A (zh) | 一种基于参数辨识的电机电流控制方法及系统 | |
| CN110299876A (zh) | 一种提高无刷直流电机换相准确度的控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |