快速求解永磁同步电机转子初始角位置的算法

摘要

本发明公开了一种快速求解永磁同步电机转子初始角位置的算法，即本算法中电机由电机控制器通过逆变器驱动，通过位置或转速传感器构成电机与电机控制器之间的电流闭环控制，并至少检测2个相电流；算法初始化，假定转子初始位置；通过施加直轴电流，判断转子旋转方向，并记录电机前后两次的状态信息；以前后两次电机转向信息作为判断依据，设置新的搜索步长，并假定新的转子初始位置；通过施加小幅值的交轴电流，确定转子初始角位置，为避免假定的转子初始位置被校准到反相180度的位置上，添加防错措施。本算法无需借助额外硬件电路、检测设备或依赖精确的电机模型，可快速求解永磁同步电机转子的初始角位置，提高检测精度，保证电机精确控制。

主权项

一种快速求解永磁同步电机转子初始角位置的算法，其特征在于本算法包括如下步骤：步骤一、电机控制器通过逆变器驱动永磁同步电机，永磁同步电机通过位置或转速传感器反馈信号至电机控制器并构成电流闭环控制，电机控制器通过电流互感器至少检测永磁同步电机的2个相电流；步骤二、假定转子初始位置为180度，即电角度周期的一半，搜索步长为90度，设定电机初始状态为停机状态，电机转向切换次数、算法迭代次数均初始化为零次，其中算法迭代次数≥电机转向切换次数；步骤三、当电机转速为3～5rpm时，由电机控制器通过逆变器对电机施加30～50%电机额定电流的直轴电流，通过电机控制器观察电机在0.2S内是否发生幅值大于15rpm的转动，若发生转动则做好相应的电机状态标志并转入步骤四，若未发生转动，标记转子位置并转入步骤五；当电机转速＜3rpm、算法迭代步长＜10或算法迭代次数＞9次，则标记转子位置并转入步骤五；步骤四、判断本次电机运行状态与前次是否相同，如相同，按原搜索步长继续快速搜索；如不同，设定搜索步长为原搜索步长的0.618倍，同时根据电机转向信息，当电机出现正转时，设定搜索步长为负号，当电机出现反转时，设定搜索步长为正号，通过电机方向切换次数以及电机转向信息，确定完整的搜索步长幅值及方向，同时更新假定的转子初始位置信息；步骤五、对电机施加1～2%电机额定电流的交轴电流，在交轴电流作用下，转子将发生转动，若电机正向旋转，步骤三标记的转子位置即为转子初始角位置；若电机反向旋转，步骤三标记的转子位置减180度后作边界值处理，即为转子初始角位置。