CN114301357B - 单电阻电机初始位置检测方法及控制电机的方法 - Google Patents
单电阻电机初始位置检测方法及控制电机的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114301357B CN114301357B CN202210221143.XA CN202210221143A CN114301357B CN 114301357 B CN114301357 B CN 114301357B CN 202210221143 A CN202210221143 A CN 202210221143A CN 114301357 B CN114301357 B CN 114301357B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- initial position
- axis current
- rotor
- axis
- 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
Images
Abstract
Description
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域,具体的说,是一种单电阻电机初始位置检测方法及控制电机的方法。
背景技术
传统的变频电机启动过程,采用定位、开环拖动、无位置传感器闭环控制。由于电机初始位置未知,强行将电机定位到指定位置如90度,当90°<电机实际位置<270°时,电机定位反转,随机造成启动失败。因此,这种采用定位、开环拖动的启动控制方法,明显不适合不允许电机反转的使用场景,而且容易造成冰箱带背压启动的失败。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单电阻电机初始位置检测方法及控制电机的方法,目的在于避免启动时电机的反转,同时提高启动成功率,提高冰箱系统带背压启动能力,解决带背压启动失败的问题。
本发明通过下述技术方案解决上述问题:
一种单电阻电机初始位置检测方法,包括如下步骤:
步骤S10、在电机模型d轴注入多个周期的方波信号;
在电机模型d轴注入幅值不为0的方波信号,在q轴不注入信号,检测获取电机d轴和q轴电流,d轴电流用于检测电机转子方向是否相差180度,即,或者,q轴电流用于获取电机转子轴误差,通过对轴误差进行PI调节,获得电机转子角度位置,而估计的电机转子初始位置。
作为对其进一步的改进,所述步骤S10具体包括:在个PWM波周期中,在时间t<个PWM波周期内,d轴注入信号幅度为U的高电平,在个PWM波周期内,d轴注入信号幅度为-U的低电平,完成一个方波周期信号的注入,如此重复得到多个周期的方波信号;其中,为大于1的自然数。一般取值为大于1的自然数,这是由于单电阻采样存在采样不到电流时,PWM占空比需要做特殊漂移处理,因此需要多个PWM周期注入高电平和相同PWM周期数注入低电平。
一种控制电机的方法,包括一种单电阻电机初始位置检测方法,还包括根据得到的电机转子的初始位置,再通过定位、开环拖动和无传感器闭环控制,控制电机的运行。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本发明的单电阻电机初始位置检测方法,能够及时准确的获取电机转子的初始位置,从初始位置进行启动控制,避免电机启动时的反转,通过位置观测器(一般采用比例积分计算/PI调节,位置观测器用于估计电机的实际转速和转子当前位置,位置观测器有多种,有锁相环观测器,滑膜观测器、磁链观测器等待)能够更快速的获取电机的位置和转速,提高冰箱带背压启动的能力。
附图说明
图1为PWM波示意图;
图2为注入电压波形示意图;
图3为检测电流波形示意图;
图4为d轴电流滤波后波形示意图;
图5为根据d轴电流获取转子初始位置是否加180度流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:
一种单电阻电机初始位置检测方法,包括如下步骤:
步骤S10、在电机模型d轴注入多个周期的方波信号,如图1所示;
在电机模型d轴注入幅值不为0的方波信号,在q轴不注入信号,检测获取电机d轴和q轴电流,d轴电流用于检测电机转子方向是否相差180度,即,或者,q轴电流用于获取电机转子轴误差,通过对轴误差进行PI调节,获得电机转子角度位置,而估计的电机转子的初始位置。
作为对其进一步的改进,所述步骤S10具体包括:在个PWM波周期中,在时间t<个PWM波周期内,d轴注入信号幅度为U的高电平,在个PWM波周期内,d轴注入信号幅度为-U的低电平,完成一个方波周期信号的注入,如此重复得到多个周期的方波信号;其中,为大于1的自然数。一般取值为大于1的自然数,这是由于单电阻采样存在采样不到电流时,PWM占空比需要做特殊漂移处理,因此需要多个PWM周期注入高电平和相同PWM周期数注入低电平。
Ld为d轴电感,Lq为q轴电感,Ld≠Lq,因为Ld=Lq时,Lq=0,无法识别电机转子位置;R为电机相电阻。
当电机转子实际位置位于时,如果初值为0,此时,从公式(2)、(3)可见<0,这是因为公式(2)中包括,这些角度的sin函数值为负值。(4)式中为负值,逐渐增大,绝对值逐渐减小;当=π时,=0,不变,。与转子实际位置相差π。
同理可知,当电机转子实际位置位于时,。由于可能与实际位置一致,也可能相差π弧度,以至于无法判断出实际直轴的正方向。解决的方法通常是利用磁路的饱和效应,利用d轴注入正、反方向的等宽电压脉冲,当电压脉冲沿着实际直轴正方向注入时,电感变小,电流峰值较大;当电压脉冲沿着实际直轴正方向反方向注入时,电感变大或者保持不变,电流峰值较小。
由于冰箱电机、吸油烟机、风机等工作电流很小,注入的电流不能太大,磁路的饱和效应产生的电感变化量不大,特别是在电机d/q轴电感差别不大的电机应用场合,d轴电流峰值很小,采用简单的比较电机转子正反向注入较小的电流来确定是否加π很不可靠。为此,本发明特采用检测到的d轴电流,通过对d轴电流进行高通滤波或者带通滤波处理,寻找d轴电流高通滤波后波形,如图4所示,计算多个周期最大值的累加和以及最小值的累加和,比较两个累加值的绝对值大小,来确定最终的电机初始位置是否加π,如图5所示。
具体操作步骤为:
2.在每个PWM周期,进行如下步骤:
I.令t1=0;设置标志f1=1,返回步骤2;
本发明的有益效果是,通过上述一种单电阻电机初始位置检测方法,能够及时准确的获取电机转子的初始位置,从初始位置进行启动控制,避免电机启动时的反转,通过位置观测器,能够更快速的获取电机的位置和转速,提高冰箱带背压启动的能力。
实施例2:
一种控制电机的方法,包括一种单电阻电机初始位置检测方法,还包括根据得到的电机转子的初始位置,再通过定位、开环拖动和无传感器闭环控制,控制电机的运行。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述,上述实施例仅为本发明较佳的实施方式,本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
Claims (4)
1.一种单电阻电机初始位置检测方法,其特征在于,包括:
步骤S10、在电机模型d轴注入多个周期的方波信号;
所述步骤S10具体包括:在个PWM波周期中,为大于1的自然数,在时间t<个PWM波周期内,d轴注入信号幅度为U的高电平,在个PWM波周期内,d轴注入信号幅度为-U的低电平,完成一个方波周期信号的注入,如此重复得到多个周期的方波信号;
4.一种控制电机的方法,其特征在于,包括如权利要求1-3中任意一项所述的单电阻电机初始位置检测方法,还包括根据得到的电机转子的初始位置,再通过定位、开环拖动和无传感器闭环控制,控制电机的运行。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210221143.XA CN114301357B (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 单电阻电机初始位置检测方法及控制电机的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210221143.XA CN114301357B (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 单电阻电机初始位置检测方法及控制电机的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114301357A CN114301357A (zh) | 2022-04-08 |
CN114301357B true CN114301357B (zh) | 2022-06-03 |
Family
ID=80978667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210221143.XA Active CN114301357B (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 单电阻电机初始位置检测方法及控制电机的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114301357B (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102427322A (zh) * | 2011-10-27 | 2012-04-25 | 哈尔滨工业大学 | 电梯无齿轮曳引机转子初始位置检测方法 |
CN106655952A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-05-10 | 北京工业大学 | 一种检测永磁同步电机转子初始位置的电流包络线法 |
CN110971163A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-07 | 哈尔滨工业大学 | 同步磁阻电机低转矩脉动无传感器控制方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4988374B2 (ja) * | 2007-02-15 | 2012-08-01 | 三洋電機株式会社 | モータ制御装置 |
JP6150211B2 (ja) * | 2013-08-09 | 2017-06-21 | 有限会社シー・アンド・エス国際研究所 | 交流電動機のデジタル式回転子位相速度推定装置 |
CN103986395B (zh) * | 2014-05-07 | 2016-11-02 | 南京航空航天大学 | 一种表贴式永磁同步电机转子初始位置检测方法 |
CN104022709B (zh) * | 2014-05-22 | 2018-07-06 | 广东威灵电机制造有限公司 | 一种永磁同步电机中转子初始位置的定位方法及系统 |
CN104022710A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-09-03 | 南京航空航天大学 | 一种检测表贴式永磁同步电机转子初始位置的方法 |
CN104158462B (zh) * | 2014-09-01 | 2016-08-10 | 石成富 | 一种无位置传感器的永磁同步电机初始位置检测方法 |
CN106374803B (zh) * | 2016-09-12 | 2019-02-12 | 合肥工业大学 | 永磁同步电机转子初始位置辨识方法 |
KR20180102261A (ko) * | 2017-03-07 | 2018-09-17 | 엘에스산전 주식회사 | 전동기 회전자의 초기위치 추정장치 |
CN108847795A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种永磁同步电机无位置传感器的控制方法 |
CN109450326B (zh) * | 2018-09-18 | 2021-07-23 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 转子初始位置检测方法、设备及计算机可读存储介质 |
CN111082724A (zh) * | 2018-10-22 | 2020-04-28 | 三垦电气株式会社 | 电机的转子位置的推定装置和推定方法 |
CN109639205B (zh) * | 2019-01-22 | 2021-06-22 | 东南大学 | 基于高频方波注入无位置传感器控制的位置误差消除方法 |
CN109981001B (zh) * | 2019-05-13 | 2020-09-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种低噪音的永磁同步电机转子初始位置检测方法 |
CN110995100A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-04-10 | 华中科技大学 | 一种永磁同步电机的无位置传感器控制方法及系统 |
CN112436762A (zh) * | 2020-11-29 | 2021-03-02 | 上海电机学院 | 一种永磁同步电机转子初始位置检测方法 |
-
2022
- 2022-03-09 CN CN202210221143.XA patent/CN114301357B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102427322A (zh) * | 2011-10-27 | 2012-04-25 | 哈尔滨工业大学 | 电梯无齿轮曳引机转子初始位置检测方法 |
CN106655952A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-05-10 | 北京工业大学 | 一种检测永磁同步电机转子初始位置的电流包络线法 |
CN110971163A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-07 | 哈尔滨工业大学 | 同步磁阻电机低转矩脉动无传感器控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114301357A (zh) | 2022-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101478281B (zh) | 基于电流反馈的无位置传感器无刷直流电机起动方法 | |
CN109802618B (zh) | 基于无滤波器的永磁同步电机转子初始位置辨识方法 | |
CN103856139B (zh) | 无速度传感器永磁同步电机转子磁极初始位置识别方法 | |
CN110311608B (zh) | 一种最优注入角的高频方波电压注入永磁同步电机无位置传感器控制方法 | |
JP2008017608A (ja) | 同期機のセンサレス制御装置 | |
CN111245330A (zh) | 基于过采样的永磁电机方波注入无位置传感器控制方法 | |
CN103986393A (zh) | 一种永磁同步电机转子初始位置检测方法 | |
CN103701395B (zh) | 一种基于正反序列谐波注入的电机转子初位估计方法 | |
CN109639202B (zh) | 一种永磁同步电机转子磁极极性判断方法 | |
CN107508521B (zh) | 一种永磁同步电机的无速度传感器控制方法和系统 | |
CN111464105B (zh) | 一种永磁同步电机初始位置检测方法 | |
CN108900127A (zh) | 考虑交叉耦合效应的ipmsm低速段无位置传感器控制方法 | |
CN110011587A (zh) | 一种基于多参数识别的永磁同步电机无传感器矢量控制方法 | |
CN108347207A (zh) | 基于复数pi控制器的永磁同步电机位置和速度估算方法 | |
CN107994818B (zh) | 以内功率因数角实时闭环调整控制单相无刷直流电机方法 | |
CN108054962B (zh) | 一种无刷直流电机无位置传感器控制方法 | |
CN109873589B (zh) | 一种永磁同步电机转子零位检测方法 | |
WO2018090783A1 (zh) | 电机定子电阻的在线辨识方法、装置和电机控制系统 | |
CN114301357B (zh) | 单电阻电机初始位置检测方法及控制电机的方法 | |
Kraemer et al. | Sensorless vector control of PMSM with observer-based phase current reconstruction using only a DC-link current sensor | |
TWI824666B (zh) | 同步馬達的啟動方法及其控制器 | |
Huang et al. | An enhanced reliability method of initial angle detection on surface mounted permanent magnet synchronous motor | |
CN107404274B (zh) | 一种基于开环电压检测pmsm转子零位的方法 | |
CN112787559B (zh) | 一种永磁电机转子初始位置检测方法 | |
CN105915144B (zh) | 一种永磁同步电机转速跟踪控制方法 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |