專利名稱：永磁電機旋轉(zhuǎn)變壓器檢測零位補償?shù)淖赃m應方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種永磁電機旋轉(zhuǎn)變壓器檢測零位補償?shù)淖赃m應方法。
背景技術(shù)：
永磁電機廣泛應用于混合動力車輛及工業(yè)伺服系統(tǒng)中，對于批量生產(chǎn)的永磁電機，由于目前的加工工藝問題及成本考慮，使得每臺永磁電機的旋轉(zhuǎn)變壓器用于檢測永磁電機磁場零位存在一定的偏差，而目前永磁電機的發(fā)展趨勢為小型化和低成本化，這就使得永磁電機的磁鏈一般設計的很大，在高性能的控制算法中，大的磁鏈對于永磁電機磁場零位檢測的要求很高。如果不能準確的檢測永磁電機磁場的零位，會造成永磁電機輸出的力矩精度存在明顯的偏差，永磁電機峰值功率不能保證，更為嚴重的則會造成系統(tǒng)控制失控，導致系統(tǒng)存在較大的安全隱患。
目前，永磁電機旋轉(zhuǎn)變壓器檢測零位的補償通常在永磁電機的測試過程中得到，這需要每臺永磁電機都要人為的重新標定永磁電機自身的旋轉(zhuǎn)變壓器檢測到的零位偏差，帶來大量的人力物力浪費，并且不適于永磁電機的批量生產(chǎn)制造。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是一種永磁電機旋轉(zhuǎn)變壓器檢測零位補償?shù)淖赃m應方法，本自適應方法能實時檢測到永磁電機轉(zhuǎn)子的準確位置，避免零位補償重新人為標定的過程，節(jié)省了人力物力，提高了永磁電機力矩控制的精度和系統(tǒng)安全性，更適合于電機及其逆變器的批量生產(chǎn)制造。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明永磁電機旋轉(zhuǎn)變壓器檢測零位補償?shù)淖赃m應方法包括如下步驟: 步驟一、電源模塊經(jīng)逆變器驅(qū)動永磁電機運行，旋轉(zhuǎn)變壓器檢測電機轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向以及轉(zhuǎn)子位置，電源模塊直流母線中設置第一電流傳感器，永磁電機V相和U相分別設置第二電流傳感器和第三電流傳感器，微處理控制器中預設CLARK變換算法和PARK變換算法；步驟二、永磁電機運行過程中，通過第一電流傳感器檢測電源模塊直流母線的電流Idc，通過第二電流傳感器和第三電流傳感器分別得到永磁電機V相和U相電流Iv和Iu，電源模塊直流母線電流Idc、永磁電機V相電流Iv和U相電流Iu分別輸入微處理控制器，永磁電機轉(zhuǎn)子位置經(jīng)旋轉(zhuǎn)變壓器輸入微處理控制器； 步驟三、永磁電機V相電流Iv和U相電流Iu經(jīng)微處理控制器的CLARK變換和PARK變換得到永磁電機轉(zhuǎn)子d軸電流Id和q軸電流Iq ； 步驟四、微處理控制器調(diào)整永磁電機處于零力矩控制模式下運行，即永磁電機輸出力矩為零，永磁電機按一定轉(zhuǎn)速運行，考慮永磁電機的弱磁控制，根據(jù)力矩控制算法，此時Id=弱磁電流、lq=0，在永磁電機磁場為零位對準狀態(tài)時，電源模塊直流母線電流Idc O。如永磁電機磁場零位偏移，即旋轉(zhuǎn)變壓器檢測到零位有偏移，此時有: Idjmi =似 * COSC(I)
權(quán)利要求
1.一種永磁電機旋轉(zhuǎn)變壓器檢測零位補償?shù)淖赃m應方法，其特征在于本方法包括如下步驟: 步驟一、電源模塊經(jīng)逆變器驅(qū)動永磁電機運行，旋轉(zhuǎn)變壓器檢測電機轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向以及轉(zhuǎn)子位置，電源模塊直流母線中設置第一電流傳感器，永磁電機V相和U相分別設置第二電流傳感器和第三電流傳感器，微處理控制器中預設CLARK變換算法和PARK變換算法；步驟二、永磁電機運行過程中，通過第一電流傳感器檢測電源模塊直流母線的電流Idc，通過第二電流傳感器和第三電流傳感器分別得到永磁電機V相和U相電流Iv和Iu，電源模塊直流母線電流Idc、永磁電機V相電流Iv和U相電流Iu分別輸入微處理控制器，永磁電機轉(zhuǎn)子位置經(jīng)過旋轉(zhuǎn)變壓器輸入微處理控制器； 步驟三、永磁電機V相電流Iv和U相電流Iu經(jīng)微處理控制器的CLARK變換和PARK變換得到永磁電機轉(zhuǎn)子d軸電流Id和q軸電流Iq ； 步驟四、微處理控制器調(diào)整永磁電機處于零力矩控制模式下運行，即永磁電機輸出力矩為零，永磁電機按一定轉(zhuǎn)速運行，考慮永磁電機的弱磁控制，根據(jù)力矩控制算法，此時Id=弱磁電流、Iq=0，在永磁電機磁場為零位對準狀態(tài)時，電源模塊直流母線電流Idc O，如永磁電機磁場零位偏移，即旋轉(zhuǎn)變壓器檢測到零位有偏移，此時有: h_reox= Id* cos a(I) = M*Sm a (2) T = I *iq *[2 + (id -Lq)*M] (3) P2 = ω*Τ(4) Pl=Udc* Mc(5) 其中，a為永磁電機零位磁場方向與旋轉(zhuǎn)變壓器檢測到的磁場方向的夾角， h—-為旋轉(zhuǎn)變壓器零位偏移后，永磁電機轉(zhuǎn)子實際d軸弱磁電流， h_r-為旋轉(zhuǎn)變壓器零位偏移后，永磁電機轉(zhuǎn)子實際q軸弱磁電流， Np、2分別為電機的極數(shù)和磁鏈， LcU Lq分別為電機的d軸電感和電機q軸電感， P1、P2分別是電機的電功率和機械功率， Udc、Idc、B分別是直流側(cè)電壓、直流側(cè)電流和電機轉(zhuǎn)速， 理想情況下P1=P2，根據(jù)公式(3) q軸電流會產(chǎn)生力矩，所以會產(chǎn)生有功功率，直接反應到電源模塊直流母線電流Idc，此時Idc不為OA ； 步驟五、通過微處理控制器調(diào)整旋轉(zhuǎn)變壓器零位偏移角，電源模塊直流母線電流Idc也隨之相應的變化，在永磁電機正向旋轉(zhuǎn)時，如ldc>0，零位補償值為旋轉(zhuǎn)變壓器角度補償值與微調(diào)步長之差，如ldc〈0，零位補償值為旋轉(zhuǎn)變壓器補償值與微調(diào)步長之和，零位補償后的角度值為初始旋轉(zhuǎn)變壓器檢測角度值與零位補償值之和，以使永磁電機轉(zhuǎn)子與d軸重八口 ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種永磁電機旋轉(zhuǎn)變壓器檢測零位補償?shù)淖赃m應方法，旋轉(zhuǎn)變壓器檢測電機轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)子位置，三個電流傳感器分別檢測直流母線電流Idc、電機V相電流Iv和U相電流Iu，并經(jīng)微處理控制器作CLARK和PARK變換得到轉(zhuǎn)子d軸電流Id和q軸電流Iq；調(diào)整電機處于零力矩控制模式，此時Id=弱磁電流、Iq=0，在永磁電機磁場為零位對準時，Idc≈0。如磁場零位有偏移，則Idc的值不約等于零，通過微處理控制器調(diào)整旋轉(zhuǎn)變壓器零位偏移角，直至Idc約等于零，使得永磁電機轉(zhuǎn)子與d軸重合。本方法能實時檢測到電機轉(zhuǎn)子的準確位置，避免零位補償人為標定的過程，提高了電機力矩控制精度和系統(tǒng)安全性，適應電機的批量生產(chǎn)制造。
文檔編號H02P21/14GK103151982SQ20111040214
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者趙洪濤, 季勝利, 徐性怡 申請人:上海大郡動力控制技術(shù)有限公司