一种永磁同步电机功角的辨识方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于永磁同步电机控制领域，设及一种永磁同步电机，尤其设及一种永磁 同步电机功角的辨识方法。
【背景技术】
[0002] 永磁同步电机具有结构简单、功率密度高、控制简单等诸多优点，近年来，永磁同 步电机在高性能调速系统和伺服控制系统等工业领域中得到了日益广泛的应用。
[0003] 功角的准确辨识是永磁同步电机控制系统的重要环节。功角影响着空间电压矢量 的选择，即可能由于观测误差无法准确控制定子磁链和电磁转矩。所W，功角的准确辨识， 对于提高永磁同步电机控制性能有着重要的意义。目前，公知的现有技术，是通过各种观测 器方法观测永磁同步电机功角，但运种方法算法往往非常复杂，难W实际应用。
[0004] 因此，现有技术的功角辨识效果难W满足永磁同步电机高性能控制要求。如何实 时准确辨识永磁同步电机功角，是现有技术有待解决的问题。
【发明内容】
阳〇化]本发明的目的，在于提供一种永磁同步电机功角的辨识方法，其可解决现有技术 永磁同步电机高性能控制中电机功角难W实时准确辨识的问题。
[0006] 为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
[0007] 一种永磁同步电机功角的辨识方法，包括如下步骤：
[0008] (1)将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，从而永磁同步电机中性点的 电压为0 ;
[0009] 似确定永磁同步电机A、B、CS相端电压和相电压；
[0010] 做检测永磁同步电机4、6、(：立相相电流，结合前述相电压，计算永磁同步电机A、 B、CS相相反电势；
[0011] (4)对所述永磁同步电机A、B、C=相相反电势积分得到=相永磁磁链，再通过 CLA服变换，将所述=相永磁磁链矢量合成，得到永磁同步电机永磁磁链；
[001引 妨利用立相永磁磁链和相电流，计算得到立相定子磁链，再通过化A服变换，将 前述=相定子磁链矢量合成，得到永磁同步电机定子磁链；
[0013] (6)采用永磁同步电机永磁磁链和永磁同步电机定子磁链计算得到永磁同步电机 功角。
[0014] 上述步骤（2)中，永磁同步电机A、B、C=相端电压的确定方法是：首先判断=相 全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程，当工作在导通过程，永磁同步电机A、B、C=相 端电压通过功率管的状态确定：若某相的上桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电 压源幅值的1/2、极性为正，若某相的下桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源 幅值的1/2、极性为负；当工作在续流过程，永磁同步电机A、B、C=相端电压通过续流二极 管的状态确定：若某相的上桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的 1/2、极性为正，若某相的下桥臂续流二极管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的 1/2、极性为负。
[0015] 上述判断=相全桥逆变器工作在导通过程还是续流过程的方法是：检测=相全桥 逆变器功率管是否全部关断，当S相全桥逆变器功率管不是全部关断时，则表明S相全桥 逆变器处于导通过程；当S相全桥逆变器功率管全部关断，则表明S相全桥逆变器处于续 流过程。
[0016] 上述步骤似中，永磁同步电机A、B、C立相相电压的确定方法是：将永磁同步电 机A、B、CS相端电压减去中性点的电压，得到永磁同步电机相电压，由于中性点的电压为 0,故相电压与端电压相同。
[0017] 上述步骤（3)的详细内容是：利用电流传感器检测永磁同步电机A、B、CS相相电 流i。、ib、i。，再结合步骤似中的A、B、C立相相电压U。、Ub、U。，根据下式永磁同步电机相电 压平衡方程，计算得到永磁同步电机S相相反电势e。、6b、e。：
[0019] 其中，R。、Rb、Re分别为永磁同步电机A、B、C立相相电阻，La、Lb、Le分别为永磁同步 电机A、B、CS相相电感。
[0020] 上述步骤（4)的详细内容是：对步骤（3)得到的永磁同步电机；相相反电势利用 下式进行积分，得到=相永磁磁链4 4 4、
[0022] 再利用下式，通过CLA服变换，将所述S相永磁磁链矢量合成，得到永磁同步电机 永磁磁链4f。、
[0024] 上述步骤妨的详细内容是：利用步骤（4)计算得到的S相永磁磁链4f。、 11^。和步骤（3)测得的相电流1。、1,、1。，利用下式计算得到^相定子磁链11^。、11^,、45。： 於。叩,'"+V。 W25] '￥浊=￥,b + LiJb 八=r化+V,'
[0026] 其中，L。、U、L。分别为永磁同步电机A、B、C立相相电感；
[0027] 再利用下式通过CLA服变换，将前述S相定子磁链矢量合成，得到永磁同步电机 定子磁链4s。、
[0029] 上述步骤（6)的详细内容是：利用步骤（4)得到的永磁同步电机永磁磁链4f。、 和步骤（5)得到的永磁同步电机定子磁链4g。、(6.6,利用下式计算得到永磁同步电机 功角5 :
[0031] 采用上述方案后，本发明所需的电机参数少，结构简单，计算量小，辨识精度高，实 时性好。
【附图说明】
[0032] 图1是本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0033] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明， 并不用于限定本发明。
[0034] 如图1所示，本发明提供一种永磁同步电机功角的辨识方法，包括如下步骤：
[0035] (1)将永磁同步电机中性点与直流电压源中点接地，从而将永磁同步电机中性点 的电压错位为0 ;
[0036] (2)通过=相全桥逆变器导通过程和续流过程中功率管及续流二极管的通断状 态，确定永磁同步电机端电压；用所述端电压减去所述中性点的电压，得到永磁同步电机相 电压；
[0037] 在确定永磁同步电机A、B、C=相的端电压时，可根据=相全桥逆变器工作的导通 过程和续流过程两种情况分别考虑，具体可通过检测=相全桥逆变器功率管是否全部关断 来判断=相全桥逆变器是工作在导通过程还是续流过程，具体来说，当=相全桥逆变器功 率管不是全部关断时，则表明S相全桥逆变器处于导通过程；当S相全桥逆变器功率管全 部关断，则表明S相全桥逆变器处于续流过程。
[0038] 在=相全桥逆变器导通过程，永磁同步电机A、B、C=相端电压通过功率管的状 态确定：若某相的上桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为 正，若某相的下桥臂功率管开通，则该相端电压数值为直流电压源幅值的1/2、极性为负。
[0039] 在=相全桥逆变器续流过程，永磁同步电机A、B、C=相端电压通过续流二极管的 状态确定：由于续流过程=相全桥逆变器功率管全部关断，永磁