CN108233791A - 一种开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略 - Google Patents

一种开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略 Download PDF

Info

Publication number
CN108233791A
CN108233791A CN201810131791.XA CN201810131791A CN108233791A CN 108233791 A CN108233791 A CN 108233791A CN 201810131791 A CN201810131791 A CN 201810131791A CN 108233791 A CN108233791 A CN 108233791A
Authority
CN
China
Prior art keywords
position signal
asymmetric installation
phase difference
distance
asymmetric
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.)
Granted
Application number
CN201810131791.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108233791B (zh
Inventor
陈昊
Original Assignee
Suzhou Xian Wei Mechanical And Electrical Co Ltd
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 Suzhou Xian Wei Mechanical And Electrical Co Ltd filed Critical Suzhou Xian Wei Mechanical And Electrical Co Ltd
Priority to CN201810131791.XA priority Critical patent/CN108233791B/zh
Publication of CN108233791A publication Critical patent/CN108233791A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108233791B publication Critical patent/CN108233791B/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
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • 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
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
    • H02P21/18—Estimation of position or speed
    • 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
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/14—Estimation or adaptation of motor parameters, e.g. rotor time constant, flux, speed, current or voltage
    • 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
    • H02P2203/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the means for detecting the position of the rotor
    • H02P2203/01—Motor rotor position determination based on the detected or calculated phase inductance, e.g. for a Switched Reluctance Motor
    • 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
    • H02P2203/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the means for detecting the position of the rotor
    • H02P2203/03—Determination of the rotor position, e.g. initial rotor position, during standstill or low speed operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开的一种开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略，采用半个电周期或整个电周期的位置信号数据，通过动态时间规整算法实时计算每两路信号之间的动态时间规整距离，并根据所求距离确认未对齐安装的位置传感器。利用线性回归分析描述不对称安装角度与动态时间规整距离之间的关系，并根据所求距离求取位置传感器不对称安装角度。根据计算的不对称安装角度实际补偿实际位置信号和理想位置信号的相位差，获得平衡的三路位置信号。所提位置传感器不对称安装角度调整策略可以用于单个位置传感器及两个位置传感器的不对称安装角度调整，实用，易扩展，具有良好的工程应用价值。

Description

一种开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略
技术领域
本发明涉及一种开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略，适用于开关磁阻电机位置传感器不对称安装情况下的角度调整及平衡位置信号检测。
背景技术
开关磁阻电机的运行和控制依赖位置信号，理想情况下，各路信号按照相同的相位差输出。但是由于安装不对称等因素，会导致各路信号之间的相位差不一致，出现不平衡位置信号。而不平衡位置信号的出现会恶化开关磁阻电机的稳定运行性能。目前，针对开关磁阻电机位置传感器不对称安装情况下的位置信号调整策略还未见报道。为解决开关磁阻电机位置传感器不对称安装问题，需要找到能够平衡各路位置信号的角度调整策略，实现开关磁阻电机的稳定运行。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对已有技术中存在问题，提供一种开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略。
技术方案：本发明一种开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略：
(1)采集开关磁阻电机三路位置信号幅值数据P1，P2，P3；
(2)通过如下公式
计算P1和P2及P1和P3之间的绝对偏差距离；
其中，P1(i)和P3(i)分别为位置信号P1和P3在第i个采样时刻的幅值，P1(j)和P2(j)分别为位置信号P1和P2在第j个采样时刻的幅值，w1(i,j)为P1(i)和P2(j)之间的绝对偏差距离，w2(i,j)为P1(j)和P3(i)之间的绝对偏差距离。
(3)通过如下公式
计算P1和P2及P1和P3之间的最小累积距离；
其中，d1(i,j)为P1(i)和P2(j)之间的最小累积距离，d2(i,j)为P1(j)和P3(i)之间的最小累积距离。
(4)通过如下公式
计算P1和P2及P1和P3之间的归一化最小累积距离；
其中，SL为搜索步长，DTW1(SL,SL)为P1(i)和P2(j)之间的归一化最小累积距离，DTW2(SL,SL)为P1(j)和P3(i)之间的归一化最小累积距离。
(5)基于半个电周期的位置信号数据，通过如下公式
获得位置传感器PS2不对称安装情况下的平衡位置信号。
其中，为正常情况下位置信号P1和P2之间的相位差；为P2不对称安装情况下位置信号P1和P2之间的相位差；
或基于整个电周期的位置信号数据，通过如下公式
获得位置传感器PS2不对称安装情况下的平衡位置信号。
其中，为正常情况下位置信号P1和P2之间的相位差；为P2不对称安装情况下位置信号P1和P2之间的相位差；
(6)基于半个电周期的位置信号数据，通过如下公式
获得位置传感器PS3不对称安装情况下的平衡位置信号。
其中，为正常情况下位置信号P3和P1之间的相位差；为P3不对称安装情况下位置信号P3和P1之间的相位差；
或基于整个电周期的位置信号数据，通过如下公式
获得位置传感器PS3不对称安装情况下的平衡位置信号。
其中，为正常情况下位置信号P3和P1之间的相位差；为P3不对称安装情况下位置信号P3和P1之间的相位差；
有益效果：本发明能够对开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度进行调整，采用半个电周期或整个电周期的位置信号数据，通过动态时间规整算法实时计算每两路信号之间的动态时间规整距离，并根据所求距离确认未对齐安装的位置传感器。利用线性回归分析描述不对称安装角度与动态时间规整距离之间的关系，并根据所求距离求取位置传感器不对称安装角度。根据计算的不对称安装角度实际补偿实际位置信号和理想位置信号的相位差，获得平衡的三路位置信号，达到了本发明的目的。所提位置传感器不对称安装角度调整策略可以用于单个位置传感器及两个位置传感器的不对称安装角度调整，易扩展，具有良好的工程应用价值。
附图说明
图1是位置检测器及位置传感器安装示意图；
图2是正常情况下位置信号和各相绕组电感之间的关系；
图3是PS2不对称安装情况下位置信号和各相绕组电感之间的关系；
图4是PS2和PS3不对称安装情况下位置信号和各相绕组电感之间的关系；
图5是三种典型的不对称安装情况；
图6是基于半个电周期及整个电周期位置信号数据的动态时间规整距离计算方案；
图7是不对称安装角度及动态时间规整距离的关系；
图8是不对称角度调整策略；
图9是不对称角度补偿的完整流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
本发明以三相开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略为例，如图1所示，PS1、PS2及PS3为三只位置传感器。每两只位置传感器之间的机械角度相位差为60°。开槽圆盘具有8个齿和8个槽，且齿宽等于槽宽。根据安装位置传感器的方式，三路位置信号与各相绕组电感之间的对应关系如图2所示。位置信号的幅值大小为15。其中，P1为PS1的输出信号；P2为PS2的输出信号；P3为PS3的输出信号；L为相绕组的电感；La为A相绕组的电感；Lb为B相绕组的电感；Lc为C相绕组的电感；θ为转子位置角度；为P1和P2之间的相位差；为P2和P3之间的相位差；为P3和P1之间的相位差。P2未对称安装情况下的位置信号和各相绕组的电感对应关系如图3所示。为P2非对称安装位置角；为P2未对称安装情况下P1和P2之间的相位差；为P2未对称安装情况下P2和P3之间的相位差；P2和P3未对称安装情况下的位置信号和各相绕组的电感对应关系如图4所示。为P3非对称安装位置角；为P3未对称安装情况下P3和P1之间的相位差。图5为P2不对称安装情况下三种典型的位置信号关系。从左到右，依次为0°、-7.5°、7.5°。图6左图为半个电周期计算区间；图6右图为整个电周期计算区间，然后通过以下步骤计算动态规整距离：
(1)采集开关磁阻电机三路位置信号幅值数据P1，P2，P3；
(2)通过如下公式
计算P1和P2及P1和P3之间的绝对偏差距离；
其中，P1(i)和P3(i)分别为位置信号P1和P3在第i个采样时刻的幅值，P1(j)和P2(j)分别为位置信号P1和P2在第j个采样时刻的幅值，w1(i,j)为P1(i)和P2(j)之间的绝对偏差距离，w2(i,j)为P1(j)和P3(i)之间的绝对偏差距离。
(3)通过如下公式
计算P1和P2及P1和P3之间的最小累积距离；
其中，d1(i,j)为P1(i)和P2(j)之间的最小累积距离，d2(i,j)为P1(j)和P3(i)之间的最小累积距离。
(4)通过如下公式
计算P1和P2及P1和P3之间的归一化最小累积距离；
其中，SL为搜索步长，DTW1(SL,SL)为P1(i)和P2(j)之间的归一化最小累积距离，DTW2(SL,SL)为P1(j)和P3(i)之间的归一化最小累积距离。
图7左图为P2不对称安装情况下基于半周期方案计算的与DTW1和DTW2的关系。图7右图为P3不对称安装情况下基于半周期方案计算的与DTW1和DTW2的关系。
(5)基于半个电周期的位置信号数据，通过如下公式
获得位置传感器PS2不对称安装情况下的平衡位置信号。
其中，为正常情况下位置信号P1和P2之间的相位差；为P2不对称安装情况下位置信号P1和P2之间的相位差；
或基于整个电周期的位置信号数据，通过如下公式
获得位置传感器PS2不对称安装情况下的平衡位置信号。
其中，为正常情况下位置信号P1和P2之间的相位差；为P2不对称安装情况下位置信号P1和P2之间的相位差；
(6)基于半个电周期的位置信号数据，通过如下公式
获得位置传感器PS3不对称安装情况下的平衡位置信号。
其中，为正常情况下位置信号P3和P1之间的相位差；为P3不对称安装情况下位置信号P3和P1之间的相位差；
或基于整个电周期的位置信号数据，通过如下公式
获得位置传感器PS3不对称安装情况下的平衡位置信号。
其中，为正常情况下位置信号P3和P1之间的相位差；为P3不对称安装情况下位置信号P3和P1之间的相位差。
图8所示为不对称角度补偿策略。其中，θset1和θset2为P2和P3的不对称安装角度。根据三路位置信号通过动态时间规整算法计算动态时间规整距离，根据不对称角度和动态时间规整距离的关系实时计算需要补偿的不对称角度，然后调整实际位置信号的相位关系，获得平衡的三路位置信号。图9为不对称角度补偿的完整流程图。

Claims (2)

1.一种开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略，其特征在于：采用半个电周期或整个电周期的位置信号数据，通过动态时间规整算法实时计算每两路信号之间的动态时间规整距离，并根据所求距离确认未对齐安装的位置传感器。利用线性回归分析描述不对称安装角度与动态时间规整距离之间的关系，并根据所求距离求取位置传感器不对称安装角度。根据计算的不对称安装角度实际补偿实际位置信号和理想位置信号的相位差，获得平衡的三路位置信号。
2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略，其特征在于如下步骤：
(1)采集开关磁阻电机三路位置信号幅值数据P1，P2，P3；
(2)通过如下公式
计算P1和P2及P1和P3之间的绝对偏差距离；
其中，P1(i)和P3(i)分别为位置信号P1和P3在第i个采样时刻的幅值，P1(j)和P2(j)分别为位置信号P1和P2在第j个采样时刻的幅值，w1(i,j)为P1(i)和P2(j)之间的绝对偏差距离，w2(i,j)为P1(j)和P3(i)之间的绝对偏差距离。
(3)通过如下公式
计算P1和P2及P1和P3之间的最小累积距离；
其中，d1(i,j)为P1(i)和P2(j)之间的最小累积距离，d2(i,j)为P1(j)和P3(i)之间的最小累积距离。
(4)通过如下公式
计算P1和P2及P1和P3之间的归一化最小累积距离；
其中，SL为搜索步长，DTW1(SL,SL)为P1(i)和P2(j)之间的归一化最小累积距离，DTW2(SL,SL)为P1(j)和P3(i)之间的归一化最小累积距离。
(5)基于半个电周期的位置信号数据，通过如下公式
获得位置传感器PS2不对称安装情况下的平衡位置信号。
其中，为正常情况下位置信号P1和P2之间的相位差；为P2不对称安装情况下位置信号P1和P2之间的相位差；
或基于整个电周期的位置信号数据，通过如下公式
获得位置传感器PS2不对称安装情况下的平衡位置信号。
其中，为正常情况下位置信号P1和P2之间的相位差；为P2不对称安装情况下位置信号P1和P2之间的相位差；
(6)基于半个电周期的位置信号数据，通过如下公式
获得位置传感器PS3不对称安装情况下的平衡位置信号。
其中，为正常情况下位置信号P3和P1之间的相位差；为P3不对称安装情况下位置信号P3和P1之间的相位差；
或基于整个电周期的位置信号数据，通过如下公式
获得位置传感器PS3不对称安装情况下的平衡位置信号。
其中，为正常情况下位置信号P3和P1之间的相位差；为P3不对称安装情况下位置信号P3和P1之间的相位差。
CN201810131791.XA 2018-02-09 2018-02-09 一种开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略 Active CN108233791B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810131791.XA CN108233791B (zh) 2018-02-09 2018-02-09 一种开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810131791.XA CN108233791B (zh) 2018-02-09 2018-02-09 一种开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108233791A true CN108233791A (zh) 2018-06-29
CN108233791B CN108233791B (zh) 2020-07-07

Family

ID=62669714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810131791.XA Active CN108233791B (zh) 2018-02-09 2018-02-09 一种开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108233791B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090066274A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-12 Hr Textron Inc. Motor controller with hall sensor misalignment compensation
CN102168991A (zh) * 2011-01-29 2011-08-31 中北大学 三轴矢量传感器与安装载体间安装误差的标定补偿方法
CN102401626A (zh) * 2011-11-20 2012-04-04 中国科学院光电技术研究所 一种永磁同步电机转子位置传感器安装偏差估计方法
CN103208956A (zh) * 2013-04-28 2013-07-17 西安科技大学 电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置及方法
CN104272160A (zh) * 2012-05-17 2015-01-07 旭化成微电子株式会社 线性运动设备的控制装置及其控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090066274A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-12 Hr Textron Inc. Motor controller with hall sensor misalignment compensation
CN102168991A (zh) * 2011-01-29 2011-08-31 中北大学 三轴矢量传感器与安装载体间安装误差的标定补偿方法
CN102401626A (zh) * 2011-11-20 2012-04-04 中国科学院光电技术研究所 一种永磁同步电机转子位置传感器安装偏差估计方法
CN104272160A (zh) * 2012-05-17 2015-01-07 旭化成微电子株式会社 线性运动设备的控制装置及其控制方法
CN103208956A (zh) * 2013-04-28 2013-07-17 西安科技大学 电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHEN YONG等: "sensor installation error analysis and correction in vehicle inertial positioning system", 《2011 INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRIC INFORMATION AND CONTROL ENGINEERING》 *
倪启南等: "低分辨率位置传感器永磁同步电机精确位置估计方法", 《电工技术学报》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108233791B (zh) 2020-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106655918B (zh) 一种无位置传感器无刷直流电机换相偏差快速校正控制系统
CN100555835C (zh) 无位置传感器无刷直流电机位置信号相位误差校正方法
CN106059409B (zh) 一种无位置传感器无刷直流电机转子换相误差校正方法及控制系统
US6567282B1 (en) Apparatus and method of sensorless control for synchronous generator
US20060176059A1 (en) Motor phase current measurement using a single DC bus shunt sensor
CN101971482B (zh) 将控制设备接入到无旋转编码器运行的异步电机上
US9952259B2 (en) Initial angle detection in stand still
JPH0919191A (ja) 回転モータ又はリニアモータの回転子の位置決め方法
JP5813203B2 (ja) 電子整流式電気機械に対する整流を適合化するための方法および装置
US6989648B2 (en) Load angle determination for electrical motors
CN108233791A (zh) 一种开关磁阻电机位置传感器不对称安装角度调整策略
CN108139427B (zh) 用于确定经修正的转速信号的方法以及电动机装置
CN102368674B (zh) 一种开关磁阻电机转子位置解算方法及系统
KR102077362B1 (ko) 모터제어기의 개선
CN108429504A (zh) 一种基于低成本位置传感器的开关磁阻电机转矩控制方法
JP3700527B2 (ja) サーボ制御システム、電子機器及びゲイン調整方法
Silveira et al. A comparative study between tree philosophies of stator flux estimation for induction motor drive
US20220155803A1 (en) Method and control device for controlling a rotational speed
KR100630991B1 (ko) 영구자석형 동기전동기 초기 전기각 보정 장치
RU1781672C (ru) Способ регулировани датчика угловых перемещений
CN114124046A (zh) 一种可读静态位置的正交编码器及其使用方法
WO2015092463A1 (en) Method for controlling an electric motor and sensor unit for implementing such a method
JPS61210274A (ja) 水車調速機
JPS5691689A (en) Revolving speed control circuit of electromotor
JPH0614580A (ja) モータの制御装置

Legal Events

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

Effective date of registration: 20190102

Address after: 221116 Expert Apartment 3-1-402, Wenchang Campus, China University of Mining and Technology, Jiefangnan Road, Quanshan District, Xuzhou City, Jiangsu Province

Applicant after: Chen Hao

Address before: 215500 No. 11 Sihai Road, Changshu Economic and Technological Development Zone, Suzhou City, Jiangsu Province

Applicant before: Suzhou Xian Wei mechanical and Electrical Co., Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant