CN105429520B - 一种永磁同步电机转速的辨识方法 - Google Patents

一种永磁同步电机转速的辨识方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105429520B
CN105429520B CN201510870691.5A CN201510870691A CN105429520B CN 105429520 B CN105429520 B CN 105429520B CN 201510870691 A CN201510870691 A CN 201510870691A CN 105429520 B CN105429520 B CN 105429520B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
permanent magnet
magnet synchronous
synchronous motor
voltage
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
Application number
CN201510870691.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105429520A (zh
Inventor
魏海峰
韦汉培
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ge Holding Co., Ltd
Original Assignee
Ge Shi Co Ltd That Controls Interest
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ge Shi Co Ltd That Controls Interest filed Critical Ge Shi Co Ltd That Controls Interest
Priority to CN201510870691.5A priority Critical patent/CN105429520B/zh
Publication of CN105429520A publication Critical patent/CN105429520A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105429520B publication Critical patent/CN105429520B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本发明公开了一种永磁同步电机转速的辨识方法，步骤是：将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，使永磁同步电机中性点的电压为0；通过三相全桥逆变器导通过程和续流过程功率管及续流二极管的通断状态，确定永磁同步电机端电压，用所述端电压减去所述中性点的电压，得到永磁同步电机相电压；采用所述相电压以及通过电流传感器检测得到的永磁同步电机相电流，根据永磁同步电机相电压平衡方程，计算得到永磁同步电机三相相反电势；利用永磁同步电机三相相反电势和电机反电势系数计算得到永磁同步电机转速。本发明所需的电机参数少，结构简单，计算量小，辨识精度高，实时性好。

Description

一种永磁同步电机转速的辨识方法
技术领域
本发明涉及一种永磁同步电机，尤其涉及一种永磁同步电机转速的辨识方法，属于永磁同步电机控制领域。
背景技术
永磁同步电机具有结构简单、功率密度高、控制简单等诸多优点。近年来，永磁同步电机在高性能调速系统和伺服控制系统等工业领域中得到了日益广泛的应用。
永磁同步电机闭环控制中，转速的辨识对于电机的稳定运行具有重要的影响。若转速辨识不准，将导致永磁同步电机调速精度差、伺服效果不良，严重时会使永磁同步电机不能正常运行。目前，公知的现有技术，一是采用霍尔传感器、光电编码器等各种传感器检测电机转速，但这种方法硬件成本高，且会降低电机控制系统可靠性；另一种方法利用电机电压、电流信号，通过各种观测器方法观测电机转速，但这种方法算法往往非常复杂，难以实际应用。
因此，现有技术的转速辨识效果存在诸多问题，难以满足永磁同步电机闭环控制要求。如何实时准确辨识永磁同步电机转速，是现有技术有待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决永磁同步电机闭环控制中电机转速难以实时准确辨识的问题，而提出一种永磁同步电机转速的辨识方法。
为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：
一种永磁同步电机转速的辨识方法，包括如下步骤：
(1)将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，从而永磁同步电机中性点的电压为0；
(2)确定永磁同步电机A、B、C三相端电压和相电压；
(3)检测永磁同步电机A、B、C三相相电流，结合前述相电压，计算永磁同步电机A、B、C三相相反电势；
(4)计算永磁同步电机转速。
上述所述步骤(2)中，永磁同步电机A、B、C三相端电压的确定方法是：首先判断三相全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程，当工作在导通过程，永磁同步电机A、B、C三相端电压通过功率管的状态确定：若某相的上桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为正，若某相的下桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为负；当工作在续流过程，永磁同步电机A、B、C三相端电压通过续流二极管的状态确定：若某相的上桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为正，若某相的下桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为负。
上述所述判断三相全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程的方法是：检测三相全桥逆变器功率管是否全部关断，当三相全桥逆变器功率管不是全部关断时，则表明三相全桥逆变器处于导通过程；当三相全桥逆变器功率管全部关断，则表明三相全桥逆变器处于续流过程。
上述所述步骤(2)中，永磁同步电机A、B、C三相相电压的确定方法是：将永磁同步电机A、B、C三相端电压减去中性点的电压，得到永磁同步电机相电压，由于中性点的电压为0，故相电压与端电压相同。
上述所述步骤(3)的详细内容是：利用电流传感器检测永磁同步电机A、B、C三相相电流ia、ib、ic，再结合步骤(2)中的A、B、C三相相电压ua、ub、uc，根据下式永磁同步电机相电压平衡方程，计算得到永磁同步电机三相相反电势ea、eb、ec：
其中，Ra、Rb、Rc分别为永磁同步电机A、B、C三相相电阻，La、Lb、Lc分别为永磁同步电机A、B、C三相相电感。
上述所述步骤(4)计算永磁同步电机转速的方法是，采用上述永磁同步电机A、B、C三相相反电势ea、eb、ec，以及永磁同步电机反电势系数Ke，计算得到永磁同步电机转速n：
本发明的方法与现有技术相比，所需的电机参数少，结构简单，计算量小，辨识精度高，实时性好。
附图说明
图1为一种永磁同步电机转速的辨识方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，为本发明的一种永磁同步电机转速的辨识方法，包括下列步骤：
(1)将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，从而将永磁同步电机中性点的电压钳位为0；
(2)通过三相全桥逆变器导通过程和续流过程中功率管及续流二极管的通断状态，确定永磁同步电机端电压；用所述端电压减去所述中性点的电压，得到永磁同步电机相电压；
在确定永磁同步电机A、B、C三相的端电压时，可根据三相全桥逆变器工作的导通过程和续流过程两种情况分别考虑，具体可通过检测三相全桥逆变器功率管是否全部关断来判断三相全桥逆变器是工作在导通过程还是续流过程，具体来说，当三相全桥逆变器功率管不是全部关断时，则表明三相全桥逆变器处于导通过程；当三相全桥逆变器功率管全部关断，则表明三相全桥逆变器处于续流过程。
在三相全桥逆变器导通过程，永磁同步电机A、B、C三相端电压通过功率管的状态确定：若某相的上桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为正，若某相的下桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为负。
在三相全桥逆变器续流过程，永磁同步电机A、B、C三相端电压通过续流二极管的状态确定：由于续流过程三相全桥逆变器功率管全部关断，永磁同步电机A、B、C各相通过各自所连接的三相全桥逆变器桥臂上唯一开通的续流二极管续流，若某相的上桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为正，若某相的下桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为负。
将上述端电压减去上述中性点的电压，得到永磁同步电机相电压，由于上述中性点的电压为0，故相电压与上述端电压相同：A相相电压ua等于A相端电压，B相相电压ub等于B相端电压，C相相电压uc等于C相端电压。
(3)利用电流传感器检测永磁同步电机A、B、C三相相电流ia、ib、ic，再结合前述相电压ua、ub、uc，根据下式永磁同步电机相电压平衡方程，计算得到永磁同步电机三相相反电势ea、eb、ec：
其中，Ra、Rb、Rc分别为永磁同步电机A、B、C三相相电阻，La、Lb、Lc分别为永磁同步电机A、B、C三相相电感。
(4)采用上述永磁同步电机A、B、C三相相反电势ea、eb、ec，以及永磁同步电机反电势系数Ke，计算得到永磁同步电机转速：
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (1)

1.一种永磁同步电机转速的辨识方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，从而永磁同步电机中性点的电压为0；
(2)确定永磁同步电机A、B、C三相端电压和相电压；
(3)检测永磁同步电机A、B、C三相相电流，结合前述相电压，计算永磁同步电机A、B、C三相相反电势；
(4)计算永磁同步电机转速；
其中所述步骤(2)中，永磁同步电机A、B、C三相端电压的确定方法是：首先判断三相全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程，当工作在导通过程，永磁同步电机A、B、C三相端电压通过功率管的状态确定：若某相的上桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为正，若某相的下桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为负；当工作在续流过程，永磁同步电机A、B、C三相端电压通过续流二极管的状态确定：若某相的上桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为正，若某相的下桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为负；
所述判断三相全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程的方法是：检测三相全桥逆变器功率管是否全部关断，当三相全桥逆变器功率管不是全部关断时，则表明三相全桥逆变器处于导通过程；当三相全桥逆变器功率管全部关断，则表明三相全桥逆变器处于续流过程；
所述步骤(2)中，永磁同步电机A、B、C三相相电压的确定方法是：将永磁同步电机A、B、C三相端电压减去中性点的电压，得到永磁同步电机相电压，由于中性点的电压为0，故相电压与端电压相同；
所述步骤(3)的方法是：利用电流传感器检测永磁同步电机A、B、C三相相电流ia、ib、ic，再结合步骤(2)中的A、B、C三相相电压ua、ub、uc，根据下式永磁同步电机相电压平衡方程，计算得到永磁同步电机三相相反电势ea、eb、ec：
其中，Ra、Rb、Rc分别为永磁同步电机A、B、C三相相电阻，La、Lb、Lc分别为永磁同步电机A、B、C三相相电感；
所述步骤(4)计算永磁同步电机转速的方法是，采用上述永磁同步电机A、B、C三相相反电势ea、eb、ec，以及永磁同步电机反电势系数Ke，计算得到永磁同步电机转速n：
CN201510870691.5A 2015-12-02 2015-12-02 一种永磁同步电机转速的辨识方法 Active CN105429520B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510870691.5A CN105429520B (zh) 2015-12-02 2015-12-02 一种永磁同步电机转速的辨识方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510870691.5A CN105429520B (zh) 2015-12-02 2015-12-02 一种永磁同步电机转速的辨识方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105429520A CN105429520A (zh) 2016-03-23
CN105429520B true CN105429520B (zh) 2018-07-20

Family

ID=55507504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510870691.5A Active CN105429520B (zh) 2015-12-02 2015-12-02 一种永磁同步电机转速的辨识方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105429520B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103516267A (zh) * 2012-06-27 2014-01-15 珠海格力电器股份有限公司 空调用永磁同步风扇电机的启动方法和系统
CN103647492A (zh) * 2013-06-19 2014-03-19 江苏科技大学 一种无刷直流电机定子磁链的辨识方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3423888B2 (ja) * 1998-11-16 2003-07-07 サンデン株式会社 三相電動機の欠相・逆相運転防止回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103516267A (zh) * 2012-06-27 2014-01-15 珠海格力电器股份有限公司 空调用永磁同步风扇电机的启动方法和系统
CN103647492A (zh) * 2013-06-19 2014-03-19 江苏科技大学 一种无刷直流电机定子磁链的辨识方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105429520A (zh) 2016-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104360171B (zh) 永磁同步电机电感参数测量方法
CN103560725B (zh) 一种独立于转速的无刷直流电机位置检测方法
CN108574444A (zh) 一种用于永磁同步电机转子初始位置检测方法
CN105471335B (zh) 一种永磁同步电机定子磁链的辨识方法
CN105406782B (zh) 一种永磁同步电机转子位置的辨识方法
US20200076342A1 (en) Method and apparatus for detecting failure of current sensor of motor
CN105429542B (zh) 一种永磁同步电机永磁磁链的辨识方法
CN105406777B (zh) 一种永磁同步电机定子磁链的检测装置及检测方法
CN102735381A (zh) 三相永磁同步电动机的堵转转矩检测装置及方法
CN105429520B (zh) 一种永磁同步电机转速的辨识方法
WO2018077718A1 (en) Method and apparatus for adapting the magnetic characteristics of a synchronous reluctance motor
CN105429519B (zh) 一种永磁同步电机永磁磁链的检测装置及检测方法
CN105515471B (zh) 一种永磁同步电机转子位置的检测装置及检测方法
CN104158459A (zh) 永磁同步电机的电感确定方法及装置
CN105527498B (zh) 电动汽车及其高压部件对地绝缘电阻的检测方法及装置
CN107547017B (zh) 车辆安全控制方法、装置和电动汽车
CN105406789B (zh) 一种永磁同步电机电磁转矩的检测装置及检测方法
CN105406776B (zh) 一种永磁同步电机转速的检测装置及检测方法
CN105391350A (zh) 一种永磁同步电机相反电势的检测装置及检测方法
CN110176888A (zh) 一种永磁同步电机转子位置的误差识别方法
JP6108109B2 (ja) 永久磁石形同期電動機の制御装置
CN105406787A (zh) 一种永磁同步电机功角的辨识方法
CN105375829A (zh) 一种永磁同步电机相反电势的辨识方法
CN108667376A (zh) 永磁同步电机电气参数自动识别方法及系统
CN105406775A (zh) 一种永磁同步电机电磁转矩的辨识方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180614

Address after: 318000 PUBA Town, three gate County, Zhejiang (Zhejiang three coastal industrial city)

Applicant after: The Ge Shi Co., Ltd that controls interest

Address before: 212003 Mengxi Road, Jingkou District, Zhenjiang, Jiangsu Province, No. 2

Applicant before: Jiangsu University of Science and Technology

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 318000 PUBA Town, three gate County, Zhejiang (Zhejiang three coastal industrial city)

Patentee after: Ge Holding Co., Ltd

Address before: 318000 PUBA Town, three gate County, Zhejiang (Zhejiang three coastal industrial city)

Patentee before: The Ge Shi Co., Ltd that controls interest

CP01 Change in the name or title of a patent holder