一種永磁同步電機(jī)相反電勢(shì)的檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于永磁同步電機(jī)控制領(lǐng)域，設(shè)及一種永磁同步電機(jī)，尤其設(shè)及一種永磁 同步電機(jī)相反電勢(shì)的檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 永磁同步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率密度高、控制簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)。近年來，永磁同 步電機(jī)在高性能調(diào)速系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)等工業(yè)領(lǐng)域中得到了日益廣泛的應(yīng)用。
[0003] 永磁同步電機(jī)閉環(huán)控制中，相反電勢(shì)的檢測(cè)對(duì)于電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的影 響。若相反電勢(shì)檢測(cè)不準(zhǔn)，將導(dǎo)致永磁同步電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算錯(cuò)誤、定子電流波形崎變、轉(zhuǎn) 矩輸出異常，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使永磁同步電機(jī)不能正常運(yùn)行。目前，公知的現(xiàn)有技術(shù)，一是假設(shè)永 磁同步電機(jī)的=相相反電勢(shì)為理想正弦波形，但由于電機(jī)加工裝配工藝限制，電機(jī)實(shí)際相 反電勢(shì)往往與理想正弦波相差甚遠(yuǎn)；另一種方法利用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)永磁同步電機(jī)，離線測(cè)得 電機(jī)相反電勢(shì)并將其存儲(chǔ)于微處理器中供電機(jī)控制時(shí)使用，但運(yùn)種方法的軟硬件成本較 高，且無法得到反電勢(shì)的實(shí)時(shí)在線信號(hào)。
[0004] 因此，現(xiàn)有技術(shù)的相反電勢(shì)檢測(cè)效果與實(shí)際值差別較大，難W滿足永磁同步電機(jī) 閉環(huán)控制要求。如何實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)永磁同步電機(jī)相反電勢(shì)，是現(xiàn)有技術(shù)有待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的，在于提供一種永磁同步電機(jī)相反電勢(shì)的檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，其 可解決永磁同步電機(jī)閉環(huán)控制中電機(jī)相反電勢(shì)難W實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)的問題。
[0006] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
[0007] 一種永磁同步電機(jī)相反電勢(shì)的檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)永磁同步電機(jī)的相反電勢(shì)泡 括直流電壓源、=相全橋逆變器和高阻值電阻，其中，所述直流電壓源為=相全橋逆變器提 供電源，且直流電壓源的中點(diǎn)接地；所述=相全橋逆變器連接永磁同步電機(jī)，而永磁同步電 機(jī)的中性點(diǎn)經(jīng)由高阻值電阻接地。
[0008] 上述S相全橋逆變器由S條支路并聯(lián)而成，各條支路均包含相互串聯(lián)的兩個(gè)MOS 管，且各MOS管均連接有反并聯(lián)二極管，所述S相全橋逆變器的S條支路分別連接永磁同 步電機(jī)的A、B、CS相。
[0009] 上述高阻值電阻是指電阻值大于IOOMQ的電阻器件。
[0010] 基于如前所述的一種永磁同步電機(jī)相反電勢(shì)的檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，包括如下步 驟： W11] (1)檢測(cè)高阻值電阻兩端的電壓，作為永磁同步電機(jī)中性點(diǎn)電壓；
[0012] (2)根據(jù)=相全橋逆變器導(dǎo)通過程和續(xù)流過程功率管及續(xù)流二極管的通斷狀態(tài)， 確定永磁同步電機(jī)=相端電壓，用所述端電壓減去中性點(diǎn)電壓，得到永磁同步電機(jī)=相相 電壓；
[001引 做檢測(cè)永磁同步電機(jī)4、8、0立相相電流，結(jié)合前述立相相電壓，根據(jù)相電壓平衡 方程計(jì)算=相相反電勢(shì)。
[0014] 上述步驟（2)中，永磁同步電機(jī)=相端電壓的確定方法是：首先判斷=相全橋逆 變器工作在導(dǎo)通過程還是續(xù)流過程，當(dāng)工作在導(dǎo)通過程，=相端電壓通過功率管的狀態(tài)確 定：若某相的上橋臂功率管開通，則該相端電壓數(shù)值為直流電壓源幅值的1/2、極性為正， 若某相的下橋臂功率管開通，則該相端電壓數(shù)值為直流電壓源幅值的1/2、極性為負(fù)；當(dāng)工 作在續(xù)流過程，=相端電壓通過續(xù)流二極管的狀態(tài)確定：若某相的上橋臂續(xù)流二極管開通， 則該相端電壓數(shù)值為直流電壓源幅值的1/2、極性為正，若某相的下橋臂續(xù)流二極管開通， 則該相端電壓數(shù)值為直流電壓源幅值的1/2、極性為負(fù)。
[0015] 上述判斷=相全橋逆變器工作在導(dǎo)通過程還是續(xù)流過程的方法是：檢測(cè)=相全橋 逆變器功率管是否全部關(guān)斷，當(dāng)S相全橋逆變器功率管不是全部關(guān)斷時(shí)，則表明S相全橋 逆變器處于導(dǎo)通過程；當(dāng)S相全橋逆變器功率管全部關(guān)斷，則表明S相全橋逆變器處于續(xù) 流過程。
[0016] 上述步驟（3)的詳細(xì)內(nèi)容是：利用電流傳感器檢測(cè)永磁同步電機(jī)立相相電流i。、 ib、i。，再結(jié)合步驟似中的ミ相相電壓u。、Ub、u。，根據(jù)下式永磁同步電機(jī)相電壓平衡方程， 計(jì)算得到永磁同步電機(jī)S相相反電勢(shì)e。、6b、e。：
陽(yáng)01引其中，Rg、Rb、lU>別為永磁同步電機(jī)S相相電阻，1。、^、1。分別為永磁同步電機(jī)； 相相電感。
[0019] 采用上述方案后，本發(fā)明所需的電機(jī)參數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，辨識(shí)精度高，實(shí) 時(shí)性好。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] W下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。 陽(yáng)0巧如圖1所示，本發(fā)明提供一種永磁同步電機(jī)相反電勢(shì)的檢測(cè)裝置，包括直流電壓 源、=相全橋逆變器和高阻值電阻，用于檢測(cè)永磁同步電機(jī)的相反電勢(shì)，其中，直流電壓源 連接=相全橋逆變器，為=相全橋逆變器提供電源，且所述直流電壓源的中點(diǎn)接地；所述= 相全橋逆變器由=條支路并聯(lián)而成，各條支路均包含相互串聯(lián)的兩個(gè)MOS管，且各MOS管均 連接有反并聯(lián)二極管，所述=相全橋逆變器的=條支路分別連接永磁同步電機(jī)的A、B、C = 相，而永磁同步電機(jī)的中性點(diǎn)經(jīng)由高阻值電阻接地，其中，所述高阻值電阻是指電阻值大于 IOOMQ的電阻器件。
[0023] 基于W上檢測(cè)裝置，本發(fā)明還提供一種永磁同步電機(jī)相反電勢(shì)的檢測(cè)方法，包括 如下步驟：
[0024] (1)確定永磁同步電機(jī)中性點(diǎn)電壓
[00巧]將直流電壓源中點(diǎn)接地，將永磁同步電機(jī)中性點(diǎn)通過高阻值電阻接地，檢測(cè)得到 高阻值電阻兩端的電壓，將所述高阻值電阻兩端的電壓作為永磁同步電機(jī)中性點(diǎn)電壓；
[0026] 似確定永磁同步電機(jī)A、B、C S相端電壓和相電壓
[0027] 永磁同步電機(jī)端電壓的確定，可分=相全橋逆變器導(dǎo)通過程和續(xù)流過程兩種情況 分別考慮，=相全橋逆變器處于