CN113381664B - 永磁辅助同步磁阻电机的定位方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种永磁辅助同步磁阻电机的定位方法和装置，该方法包括：对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量；在电机的转子停止旋转后，获取位置编码器输出的转子的第一位置信号；对电机施加第二电压矢量；在转子停止旋转后，对电机施加第一电压矢量；在转子停止旋转后，获取位置编码器输出的转子的第二位置信号；对第一位置信号与第二位置信号求平均值，并将平均值换算成的第二电角度作为电机的零位初始角。通过本申请，解决了相关技术中采用预定位法对永磁辅助同步磁阻电机进行定位所导致的电机定位准确率低的问题，实现了提高永磁辅助同步磁阻电机的初始定位准确率的技术效果。

Description

永磁辅助同步磁阻电机的定位方法和装置

技术领域

本申请涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种永磁辅助同步磁阻电机的定位方法和装置。

背景技术

永磁同步电机与永磁辅助同步磁阻电机本体区别主要在转子设计上，普通永磁同步电机是利用高磁能积的永磁体产生的励磁转矩为主，磁阻转矩为辅，共同作用输出扭矩来进行驱动的电机。与永磁同步电机不同的是，永磁辅助同步磁阻电机上输出扭矩上磁阻转矩所占比例大于励磁转矩。

为了保证永磁辅助同步磁阻电机的启动性能以及稳定运行，需要知道电机的初始位置，电机的初始位置定义是电机在两相旋转坐标系下的磁极d轴方向与在三相静止坐标系下的A轴方向重合时，此时得到的角度即电机的零位初始角。

相关技术中，往往采用预定位法对永磁同步电机进行初始定位，通过给定A相电压，产生电磁转矩，以使得电机的磁极d轴与A轴重合，然后得到此时永磁同步电机中位置编码器输出的编码器值，将该编码器值转换为电角度，即为电机的零位初始角。

然而，由于永磁辅助同步磁阻电机的合成输出扭矩包括励磁扭矩与磁阻转矩两部分，这两部分同时在合成输出扭矩中起主要作用，励磁扭矩会使磁极d轴与A轴重合，而磁阻转矩会使得磁极d轴逆时针π/2电角度的q轴与A轴重合，通过预定位法对永磁辅助同步磁阻电机进行初始定位，在不同电压或电流的条件下，磁阻转矩与励磁扭矩的分配大小不同，导致电机的零位初始角在一直变动，无法准确找到电机的零位初始角；并且在电机的转子位置不同时，电机初始定位的偏差大小也不同，这导致电机的定位准确率降低，并导致电机启动困难以及运行效率下降。

目前针对相关技术中采用预定位法对永磁辅助同步磁阻电机进行定位所导致的电机定位准确率低的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种永磁辅助同步磁阻电机的定位方法、装置、永磁辅助同步磁阻电机、电子装置和存储介质，以至少解决相关技术中采用预定位法对永磁辅助同步磁阻电机进行定位所导致的电机定位准确率低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种永磁辅助同步磁阻电机的定位方法，所述方法包括：对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量，其中，所述第一电压矢量与两相静止坐标系下的α轴之间的电角度为第一电角度；在所述永磁辅助同步磁阻电机的转子停止旋转后，获取所述永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的所述转子的第一位置信号；对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第二电压矢量，其中，所述第二电压矢量与所述α轴之间的电角度为所述第一电角度与第一预设电角度之和；在所述转子停止旋转后，对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量；在所述转子停止旋转后，获取所述永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的所述转子的第二位置信号；对所述第一位置信号与所述第二位置信号求平均值，并将所述平均值换算成的第二电角度作为所述永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角。

在其中一些实施例中，在所述转子停止旋转后，对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量包括：对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第三电压矢量，其中，所述第三电压矢量与所述α轴之间的电角度为所述第一电角度与第二预设电角度之和；在所述转子停止旋转后，对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第四电压矢量，其中，所述第四电压矢量与所述α轴之间的电角度为所述第一电角度与第三预设电角度之和，其中，所述第三预设电角度小于所述第二预设电角度，所述第二预设电角度小于所述第一预设电角度；在所述转子停止旋转后，对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量。

在其中一些实施例中，将所述平均值换算成的第二电角度作为所述永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角包括：判断所述平均值换算成的第二电角度是否大于180度；在所述第二电角度小于180度的情况下，将所述第二电角度作为所述永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角；在所述第二电角度大于180度的情况下，重新对所述永磁辅助同步磁阻电机进行定位。

在其中一些实施例中，对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量包括：对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量，以使得所述永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值，与所述永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值之间的差值小于预设阈值。

在其中一些实施例中，对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第二电压矢量包括：对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第二电压矢量，以使得所述永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值，与所述永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值之间的差值小于预设阈值。

在其中一些实施例中，所述方法还包括：根据每个电压矢量以及于每个电压矢量与两相静止坐标系下的α轴之间的电角度，计算得到所述永磁辅助同步磁阻电机在两相静止坐标系下的α轴电压以及α轴电压；根据所述α轴电压以及所述α轴电压，利用CLARK逆变换矩阵计算得到所述永磁辅助同步磁阻电机在三相静止坐标系下的A轴电压、B轴电压以及C轴电压；根据所述A轴电压、所述B轴电压以及所述C轴电压，分别计算得到所述永磁辅助同步磁阻电机在三相静止坐标系下的A相电流、B相电流以及C相电流；根据所述A相电流、所述B相电流以及所述C相电流，判断所述永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值是否与永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值之间的差值小于预设阈值。

在其中一些实施例中，所述位置编码器包括以下至少之一：绝对式编码器、增量式编码器、光电编码器以及方波编码器。

第二方面，本申请实施例提供了一种永磁辅助同步磁阻电机的定位装置，所述装置包括：第一输出模块，用于对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量，其中，所述第一电压矢量与两相静止坐标系下的α轴之间的电角度为第一电角度；第一获取模块，用于在所述永磁辅助同步磁阻电机的转子停止旋转后，获取所述永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的所述转子的第一位置信号；第二输出模块，用于对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第二电压矢量，其中，所述第二电压矢量与所述α轴之间的电角度为所述第一电角度与第一预设电角度之和；第三输出模块，用于在所述转子停止旋转后，对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量；第二获取模块，用于在所述转子停止旋转后，获取所述永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的所述转子的第二位置信号；计算模块，用于对所述第一位置信号与所述第二位置信号求平均值，并将所述平均值换算成的第二电角度作为所述永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角。

第三方面，本申请实施例提供了一种永磁辅助同步磁阻电机，所述永磁辅助同步磁阻电机包括电机控制系统，所述电机控制系统用于如上述第一方面所述的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法。

第四方面，本申请实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行如上述第一方面所述的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法。

第五方面，本申请实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法。

相比于相关技术，本申请实施例提供的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法、装置、永磁辅助同步磁阻电机、电子装置和存储介质，对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加电角度为第一电角度的第一电压矢量，在永磁辅助同步磁阻电机的转子停止旋转后，获取永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的转子的第一位置信号，对永磁辅助同步磁阻电机施加电角度为第一电角度与第一预设电角度之和的第二电压矢量，在转子停止旋转后，对永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量，在转子停止旋转后，获取永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的转子的第二位置信号，对第一位置信号与第二位置信号求平均值，并将平均值换算成的第二电角度作为永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角，解决了相关技术中采用预定位法对永磁辅助同步磁阻电机进行定位所导致的电机定位准确率低的问题，实现了提高永磁辅助同步磁阻电机的初始定位准确率的技术效果。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法的流程图；

图2是根据本申请实施例的永磁同步电机的CLARK变换示意图；

图3是根据本申请实施例的永磁同步电机的PARK变换示意图；

图4是根据本申请实施例的永磁辅助同步磁阻电机的定位装置的结构框图；

图5是根据本申请实施例的永磁辅助同步磁阻电机的结构框图；

图6是根据本申请实施例的电子装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本实施例提供了一种永磁辅助同步磁阻电机的定位方法，图1是根据本申请实施例的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤S101，对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量，其中，第一电压矢量与两相静止坐标系下的α轴之间的电角度为第一电角度。

步骤S102，在永磁辅助同步磁阻电机的转子停止旋转后，获取永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的转子的第一位置信号。

步骤S103，对永磁辅助同步磁阻电机施加第二电压矢量，其中，第二电压矢量与α轴之间的电角度为第一电角度与第一预设电角度之和。

步骤S104，在转子停止旋转后，对永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量。

步骤S105，在转子停止旋转后，获取永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的转子的第二位置信号。

步骤S106，对第一位置信号与第二位置信号求平均值，并将平均值换算成的第二电角度作为永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角。

永磁辅助同步磁阻电机可以与稀土永磁同步电机具有相同的功率密度和效率，但制造成本低，性价比高，且不存在高速过压风险，高温时电机性能稳定，特别是永磁辅助同步磁阻电机的恒功率范围宽，牵引特性好，在多个领域有良好的应用前景。

在面对表贴式永磁同步电机的情况下，由于表贴式永磁同步电机只存在励磁扭矩，预定位法定位准确，控制性能优秀；在面对内置式(插入式)永磁同步电机的情况下，由于内置式永磁同步电机的电磁扭矩以励磁扭矩为主，磁阻转矩为辅，预定位法定位较准确，且通过控制手段可以削弱定位误差的影响。

图3是根据本申请实施例的永磁同步电机的PARK变换示意图，如图3所示，将永磁同步电机的矢量从两相静止坐标系(α-β)到两相同步旋转坐标系(d-q)之间的变换称为PARK变换，其中，d-q轴系以ω的转速相对于两相静止轴系α-β轴系旋转。将永磁体磁场轴线作为直轴(d轴)，顺着转子旋转方向超前d轴90度电角度为交轴(q轴)，d-q轴系以电角速度ω随同转子一道旋转，θ为A轴轴线同d轴轴线的夹角。

由于永磁辅助同步磁阻电机是辅以磁钢，利用永磁及磁阻共同输出扭矩来提高性能的同步磁阻电机，因此永磁辅助同步磁阻电机的合成输出扭矩包括励磁扭矩与磁阻转矩两部分，这两部分同时在合成输出扭矩中起主要作用，励磁扭矩会使磁极d轴与A轴重合，而磁阻转矩会使得磁极d轴逆时针π/2电角度的q轴与A轴重合。

在本实施例中，由于永磁辅助同步磁阻电机中一个NS极存在两个扭矩平衡点，在给定第一电压矢量后，使得永磁辅助同步磁阻电子中的转子旋转，并移动到第一个扭矩平衡点处；并在转子停止旋转后，给定第二电压矢量，其中，第二电压矢量与α轴之间的电角度为第一电角度与第一预设电角度之和，例如，可以确定第一电角度为0度，第一预设电角度为90度，则第二电压矢量与α轴之间的电角度为90度。

在给定第二电压矢量后，转子按照第一方向再次开始旋转，在转子停止旋转后，再次给定第一电压矢量，以使得转子按照与第一方向相反的第二方向再次开始旋转，以使得转子移动至第二个扭矩平衡点处。

此时，位置编码器输出的第一位置信号以及第二位置信号恰好是转子位置处于A轴两侧的扭矩平衡点的位置，即永磁辅助同步磁阻电机的磁极位置处于A轴两侧的扭矩平衡点的位置，将第一位置信号以及第二位置信号求取平均值，将平均值进行角度换算，得到的电角度即永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角。

其中，在本实施例中，位置编码器包括但不限于以下至少之一：绝对式编码器、增量式编码器、光电编码器以及方波编码器；位置编码器用于记录转子的移动位置，因此，任何可以用于记录转子的位置信息的编码器均可应用于本申请，本申请在此不作限制。

在其他实施例中，也可以先将第一位置信号以及第二位置信号分别进行角度换算，将获取的第一位置电角度与第二位置电角度进行求取平均值，得到的平均电角度即为永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角；第一预设角度也可以为其他数值，例如60度、75度等等。

通过上述实施例，通过给定不同电角度的电压矢量，并得到位置编码器输出的不同位置信号，结合不同位置信号，最终计算得到永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角，解决了永磁辅助同步磁阻电机上由于磁阻转矩与励磁扭矩同时作用导致的初始位置定位不准的问题。

在其中一些实施例中，在转子停止旋转后，对永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量包括：对永磁辅助同步磁阻电机施加第三电压矢量，其中，第三电压矢量与α轴之间的电角度为第一电角度与第二预设电角度之和；在转子停止旋转后，对永磁辅助同步磁阻电机施加第四电压矢量，其中，第四电压矢量与α轴之间的电角度为第一电角度与第三预设电角度之和，其中，第三预设电角度小于第二预设电角度，第二预设电角度小于第一预设电角度；在转子停止旋转后，对永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量。

在本实施例中，可以对永磁辅助同步磁阻电机给定第二电压矢量，等待转子停止旋转后，继续给定第三电压矢量，并等待转子停止旋转后，给定第四电压矢量，其中，可以确定第一电角度为0度，第一预设电角度为90度，第二预设电角度可以为60度、第三预设电角度可以为30度，即先给定电角度为90度的第二电压矢量，在转子停止旋转后给定电角度为60度的第三电压矢量，继而在转子停止旋转后给定电角度为30度的第四电压矢量，最后在转子停止旋转后给定电角度为0度的第一电压矢量。

在上述实施例中，通过给定更多不同电角度的电压矢量，使得永磁辅助同步磁阻电机在不同电角度的电压矢量的作用下，将磁极d轴拉向偏离A轴的不同位置，使得第二次给定第一电压矢量时，永磁辅助同步磁阻电机的转子能够准确移动到第二扭矩平衡点，保证永磁辅助同步磁阻电机的定位准确性。

在其他实施例中，上述电角度可以为其他数值，例如，第一预设电角度可以为60度、第二预设电角度可以为40度、第三预设电角度可以为20度，本申请不作限制。

在其中一些实施例中，将平均值换算成的第二电角度作为永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角可以包括如下步骤：

步骤1，判断平均值换算成的第二电角度是否大于180度。

步骤2，在第二电角度小于180度的情况下，将第二电角度作为永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角。

步骤3，在第二电角度大于180度的情况下，重新对永磁辅助同步磁阻电机进行定位。

在本实施例中，由于永磁辅助同步磁阻电机可能存在多对NS极，当第一次给定第一电压矢量时，可能定位在某一NS极下，第二次给定第一电压矢量时，则可能定位在另一NS极下，这会导致定位的不准确。

因此，可以判断平均值换算成的第二电角度是否大于180度，并在第二电角度小于180度的情况下，将第二电角度作为永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角；否则，则重新对永磁辅助同步磁阻电机进行定位，从而进一步保证永磁辅助同步磁阻电机定位的准确性。

在其中一些实施例中，对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量包括：对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量，以使得永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值，与永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值之间的差值小于预设阈值。

在本实施例中，对永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量、第二电压矢量、第三电压矢量以及第四电压矢量，都应当是的永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值，与永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值之间的差值小于预设阈值，即使得电机某一相电流的大小约等于电机的电流额定值，保证电机中流经的电流大小合适，使得磁场定位更为准确。

在上述实施例中，预设阈值可以根据永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值选择不同数值，保证永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值约等于永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值即可。

表1

额定功率kW	18.3
		额定电压V	340
额定电流A	47
		极对数P	5
额定转速r/min	290
		额定转矩N·m	600
额定频率Hz	24.9
		功率因数	0.77
效率	86％
		温升	95K(约50min)

表1可以是本申请实施例应用的一种永磁辅助同步磁阻电机，由表1可得该电机的额定电流为47A，因此预设阈值可以为3A，即使得永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值不小于44A，保证永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值约等于永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值。

在其中一些实施例中，该方法还包括如下步骤：

步骤1，根据每个电压矢量以及于每个电压矢量与两相静止坐标系下的α轴之间的电角度，计算得到永磁辅助同步磁阻电机在两相静止坐标系下的α轴电压以及β轴电压。

步骤2，根据α轴电压以及β轴电压，利用CLARK逆变换矩阵计算得到永磁辅助同步磁阻电机在三相静止坐标系下的A轴电压、B轴电压以及C轴电压。

步骤3，根据A轴电压、B轴电压以及C轴电压，分别计算得到永磁辅助同步磁阻电机在三相静止坐标系下的A相电流、B相电流以及C相电流。

步骤4，根据A相电流、B相电流以及C相电流，判断永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值是否与永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值之间的差值小于预设阈值。

图2是根据本申请实施例的永磁同步电机的CLARK变换示意图，如图2所示，永磁同步电机从三相静止坐标系到两相静止坐标系之间的变换称为CLARK变换，其中，α相绕组同A相绕组重合，β相绕组与α正交。若三相轴系为A-B-C相序，则两相轴系为α-β相序，坐标变换必须保证前后绕组的磁势守恒。

三相电压从三相静止坐标系到两相静止坐标系的变换方程如下所示：

CLARK逆变换是将电机由两相静止坐标系到三相静止坐标系的变换，CLARK逆变换矩阵如下所示：

令电压矢量为U_m，与该电压矢量对应的电角度为θ₀，则永磁辅助同步磁阻电机在两相静止坐标系下的α轴电压u_α以及β轴电压u_β分别为u_α＝U_m*cosθ₀，u_β＝U_m*sinθ₀，利用CLARK逆变换矩阵，即可计算得到永磁辅助同步磁阻电机在三相静止坐标系下的A轴电压u_A、B轴电压u_B以及C轴电压u_C。

得到永磁辅助同步磁阻电机在三相静止坐标系下的A轴电压u_A、B轴电压u_B以及C轴电压u_C后，即可根据电机参数，计算得到永磁辅助同步磁阻电机在三相静止坐标系下的A相电流、B相电流以及C相电流，进一步判断永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值是否与永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值之间的差值小于预设阈值。

通过上述步骤S101至步骤S106，在给定第一电压矢量后，使得永磁辅助同步磁阻电子中的转子旋转，并移动到第一个扭矩平衡点处，并在转子停止旋转后，给定第二电压矢量。在给定第二电压矢量后，转子按照第一方向再次开始旋转，在转子停止旋转后，再次给定第一电压矢量，以使得转子按照与第一方向相反的第二方向再次开始旋转，以使得转子移动至第二个扭矩平衡点处。此时，位置编码器输出的第一位置信号以及第二位置信号分别是转子位置处于A轴两侧的扭矩平衡点的位置，将第一位置信号以及第二位置信号求取平均值，将平均值进行角度换算，得到的电角度即永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角。通过本申请，解决了相关技术中采用预定位法对永磁辅助同步磁阻电机进行定位所导致的电机定位准确率低的问题，实现了提高永磁辅助同步磁阻电机的初始定位准确率的技术效果。

本实施例提供了一种永磁辅助同步磁阻电机的定位装置，图4是根据本申请实施例的永磁辅助同步磁阻电机的定位装置的结构框图，如图4所示，该装置包括：第一输出模块40，用于对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量，其中，第一电压矢量与两相静止坐标系下的α轴之间的电角度为第一电角度；第一获取模块41，用于在永磁辅助同步磁阻电机的转子停止旋转后，获取永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的转子的第一位置信号；第二输出模块42，用于对永磁辅助同步磁阻电机施加第二电压矢量，其中，第二电压矢量与α轴之间的电角度为第一电角度与第一预设电角度之和；第三输出模块43，用于在转子停止旋转后，对永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量；第二获取模块44，用于在转子停止旋转后，获取永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的转子的第二位置信号；计算模块46，用于对第一位置信号与第二位置信号求平均值，并将平均值换算成的第二电角度作为永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角。

在其中一些实施例中，第三输出模块43还被配置为用于对永磁辅助同步磁阻电机施加第三电压矢量，其中，第三电压矢量与α轴之间的电角度为第一电角度与第二预设电角度之和；在转子停止旋转后，对永磁辅助同步磁阻电机施加第四电压矢量，其中，第四电压矢量与α轴之间的电角度为第一电角度与第三预设电角度之和，其中，第三预设电角度小于第二预设电角度，第二预设电角度小于第一预设电角度；在转子停止旋转后，对永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量。

在其中一些实施例中，计算模块46还被配置为用于判断平均值换算成的第二电角度是否大于180度；在第二电角度小于180度的情况下，将第二电角度作为永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角；在第二电角度大于180度的情况下，重新对永磁辅助同步磁阻电机进行定位。

在其中一些实施例中，第一输出模块40还被配置为用于对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量，以使得永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值，与永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值之间的差值小于预设阈值。

在其中一些实施例中，第二输出模块42还被配置为用于对永磁辅助同步磁阻电机施加第二电压矢量，以使得永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值，与永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值之间的差值小于预设阈值。

在其中一些实施例中，计算模块46还被配置为用于根据每个电压矢量以及于每个电压矢量与两相静止坐标系下的α轴之间的电角度，计算得到永磁辅助同步磁阻电机在两相静止坐标系下的α轴电压以及β轴电压；根据α轴电压以及β轴电压，利用CLARK逆变换矩阵计算得到永磁辅助同步磁阻电机在三相静止坐标系下的A轴电压、B轴电压以及C轴电压；根据A轴电压、B轴电压以及C轴电压，分别计算得到永磁辅助同步磁阻电机在三相静止坐标系下的A相电流、B相电流以及C相电流；根据A相电流、B相电流以及C相电流，判断永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值是否与永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值之间的差值小于预设阈值。

在其中一些实施例中，位置编码器包括以下至少之一：绝对式编码器、增量式编码器、光电编码器以及方波编码器。

需要说明的是，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

本实施例还提供了一种永磁辅助同步磁阻电机，图5是根据本申请实施例的永磁辅助同步磁阻电机的结构框图，如图5所示，该永磁辅助同步磁阻电机50包括电机控制系统51，其中，该电机控制系统51用于执行上述实施例的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法。

需要说明的是，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

本实施例还提供了一种电子装置，图6是根据本申请实施例的电子装置的硬件结构示意图，如图6所示，该电子装置包括存储器604和处理器602，该存储器604中存储有计算机程序，该处理器602被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

具体地，上述处理器602可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

其中，存储器604可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器604可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，简称为HDD)、软盘驱动器、固态驱动器(Solid State Drive，简称为SSD)、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(UniversalSerial Bus，简称为USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器604可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器604可在永磁辅助同步磁阻电机的定位装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器604是非易失性(Non-Volatile)存储器。在特定实施例中，存储器604包括只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)和随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(Programmable Read-Only Memory，简称为PROM)、可擦除PROM(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称为EPROM)、电可擦除PROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称为EEPROM)、电可改写ROM(Electrically Alterable Read-Only Memory，简称为EAROM)或闪存(FLASH)或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，该RAM可以是静态随机存取存储器(StaticRandom-Access Memory，简称为SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random AccessMemory，简称为DRAM)，其中，DRAM可以是快速页模式动态随机存取存储器(Fast Page ModeDynamic Random Access Memory，简称为FPMDRAM)、扩展数据输出动态随机存取存储器(Extended Date Out Dynamic Random Access Memory，简称为EDODRAM)、同步动态随机存取内存(Synchronous Dynamic Random-Access Memory，简称SDRAM)等。

存储器604可以用来存储或者缓存需要处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器602所执行的可能的计算机程序指令。

处理器602通过读取并执行存储器604中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种永磁辅助同步磁阻电机的定位方法。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备606以及输入输出设备608，其中，该传输设备606和上述处理器602连接，该输入输出设备608和上述处理器602连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器602可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S1，对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量，其中，第一电压矢量与两相静止坐标系下的α轴之间的电角度为第一电角度。

S2，在永磁辅助同步磁阻电机的转子停止旋转后，获取永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的转子的第一位置信号。

S3，对永磁辅助同步磁阻电机施加第二电压矢量，其中，第二电压矢量与α轴之间的电角度为第一电角度与第一预设电角度之和。

S4，在转子停止旋转后，对永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量。

S5，在转子停止旋转后，获取永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的转子的第二位置信号。

S6，对第一位置信号与第二位置信号求平均值，并将平均值换算成的第二电角度作为永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角。

需要说明的是，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

另外，结合上述实施例中的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法，本申请实施例可提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种永磁辅助同步磁阻电机的定位方法。

本领域的技术人员应该明白，以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种永磁辅助同步磁阻电机的定位方法，其特征在于，所述方法包括：

对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量，其中，所述第一电压矢量与两相静止坐标系下的α轴之间的电角度为第一电角度；

在所述永磁辅助同步磁阻电机的转子停止旋转后，获取所述永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的所述转子的第一位置信号；

对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第二电压矢量，其中，所述第二电压矢量与所述α轴之间的电角度为所述第一电角度与第一预设电角度之和；

在所述转子停止旋转后，对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量；

在所述转子停止旋转后，获取所述永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的所述转子的第二位置信号；

对所述第一位置信号与所述第二位置信号求平均值，并将所述平均值换算成的第二电角度作为所述永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角。

2.根据权利要求1所述的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法，其特征在于，在所述转子停止旋转后，对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量包括：

对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第三电压矢量，其中，所述第三电压矢量与所述α轴之间的电角度为所述第一电角度与第二预设电角度之和；

在所述转子停止旋转后，对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第四电压矢量，其中，所述第四电压矢量与所述α轴之间的电角度为所述第一电角度与第三预设电角度之和，其中，所述第三预设电角度小于所述第二预设电角度，所述第二预设电角度小于所述第一预设电角度；

在所述转子停止旋转后，对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量。

3.根据权利要求1所述的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法，其特征在于，将所述平均值换算成的第二电角度作为所述永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角包括：

判断所述平均值换算成的第二电角度是否大于180度；

在所述第二电角度小于180度的情况下，将所述第二电角度作为所述永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角；

在所述第二电角度大于180度的情况下，重新对所述永磁辅助同步磁阻电机进行定位。

4.根据权利要求1所述的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法，其特征在于，对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量包括：

对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量，以使得所述永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值，与所述永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值之间的差值小于预设阈值。

5.根据权利要求4所述的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法，其特征在于，对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第二电压矢量包括：

对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第二电压矢量，以使得所述永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值，与所述永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值之间的差值小于预设阈值。

6.根据权利要求4或5所述的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据每个电压矢量以及于每个电压矢量与两相静止坐标系下的α轴之间的电角度，计算得到所述永磁辅助同步磁阻电机在两相静止坐标系下的α轴电压以及β轴电压；

根据所述α轴电压以及所述β轴电压，利用CLARK逆变换矩阵计算得到所述永磁辅助同步磁阻电机在三相静止坐标系下的A轴电压、B轴电压以及C轴电压；

根据所述A轴电压、所述B轴电压以及所述C轴电压，分别计算得到所述永磁辅助同步磁阻电机在三相静止坐标系下的A相电流、B相电流以及C相电流；

根据所述A相电流、所述B相电流以及所述C相电流，判断所述永磁辅助同步磁阻电机的电流额定值是否与永磁辅助同步磁阻电机中至少一相电流的电流值之间的差值小于预设阈值。

7.根据权利要求1所述的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法，其特征在于，所述位置编码器包括以下至少之一：绝对式编码器、增量式编码器、光电编码器以及方波编码器。

8.一种永磁辅助同步磁阻电机的定位装置，其特征在于，所述装置包括：

第一输出模块，用于对待定位的永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量，其中，所述第一电压矢量与两相静止坐标系下的α轴之间的电角度为第一电角度；

第一获取模块，用于在所述永磁辅助同步磁阻电机的转子停止旋转后，获取所述永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的所述转子的第一位置信号；

第二输出模块，用于对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第二电压矢量，其中，所述第二电压矢量与所述α轴之间的电角度为所述第一电角度与第一预设电角度之和；

第三输出模块，用于在所述转子停止旋转后，对所述永磁辅助同步磁阻电机施加第一电压矢量；

第二获取模块，用于在所述转子停止旋转后，获取所述永磁辅助同步磁阻电机中的位置编码器输出的所述转子的第二位置信号；

计算模块，用于对所述第一位置信号与所述第二位置信号求平均值，并将所述平均值换算成的第二电角度作为所述永磁辅助同步磁阻电机的零位初始角。

9.一种永磁辅助同步磁阻电机，其特征在于，所述永磁辅助同步磁阻电机包括电机控制系统，所述电机控制系统用于执行1至7中任一项所述的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法。

10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至7中任一项所述的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法。

11.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的永磁辅助同步磁阻电机的定位方法。

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