永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)及參數(shù)識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)W及一種永磁 同步電機(jī)的參數(shù)識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 永磁同步電動(dòng)機(jī)具有高功率密度、寬調(diào)速范圍、高效率、體積小、響應(yīng)快和運(yùn)行可 靠等優(yōu)點(diǎn)，在家用電器、數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、電動(dòng)汽車W及航空設(shè)備等交流驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合得 到廣泛的應(yīng)用。在永磁同步電機(jī)運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，通常需 要傳感器來檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極位置。然而在一些特定場(chǎng)合，如高溫密封、粉塵環(huán)境等特殊 場(chǎng)合，在永磁同步電機(jī)上安裝轉(zhuǎn)子位置傳感器，不僅增加系統(tǒng)成本、維修上的難度，也降低 了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠度。因此，無位置傳感器永磁同步電機(jī)就成了一個(gè)研究熱點(diǎn)。
[0003] 但是，無位置傳感器永磁同步電機(jī)的位置估計(jì)是建立在電壓平衡方程基礎(chǔ)上的， 而電壓平衡方程又依賴于永磁同步電機(jī)的參數(shù)。永磁同步電機(jī)的參數(shù)不準(zhǔn)確會(huì)造成電機(jī)的 運(yùn)行狀況不良、噪音增大、效率降低等問題?，F(xiàn)有技術(shù)中，永磁同步電機(jī)的參數(shù)識(shí)別精度較 低，因而現(xiàn)有技術(shù)存在改進(jìn)的需要，W便更精確地識(shí)別出永磁同步電機(jī)的電阻、電感和反電 勢(shì)系數(shù)。另外，永磁同步電機(jī)的參數(shù)自動(dòng)識(shí)別也可W拓展硬件的通用性，降低人力調(diào)試成本 和售后服務(wù)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。
[0005] 為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)，該永磁同步電 機(jī)的控制系統(tǒng)能夠獲取高精度的永磁同步電機(jī)的參數(shù)，從而為位置的準(zhǔn)確估計(jì)及電流環(huán)和 速度環(huán)的參數(shù)自整定提供了基礎(chǔ)。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種永磁同步電機(jī)的參數(shù)識(shí)別方法。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出一種永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)，包括： 電流采樣模塊，用于采樣所述永磁同步電機(jī)的H相電流I。、Ib、I。；第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊，用于 在電角度為0時(shí)對(duì)所述H相電流Ig、Ib、I。進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換W獲得直軸電流Id和交軸電流I。； 第二坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊，用于在電角度為0時(shí)對(duì)直軸電壓Vi和交軸電壓V。進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換W獲得 H相參考電壓V。、Vb、V。，其中，所述直軸電壓Vd根據(jù)直軸參考電壓V&rf與直軸注入電壓V/ 之和獲得，所述交軸電壓V。根據(jù)交軸注入電壓V。'獲得；逆變模塊，用于將所述H相電壓V。、 VV。進(jìn)行功率放大W獲得所述永磁同步電機(jī)的S相電壓U、V、W;參數(shù)識(shí)別模塊，用于根據(jù) 所述直軸電壓Vd和所述直軸電流Id獲得直軸電感；直流電源模塊，所述直流電源模塊為所 述逆變模塊提供直流電。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)，在電角度為0時(shí)，通過第一 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)H相電流I。、Ib、I。進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換W獲得直軸電流Id和交軸電流I。，并通過 第二坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)直軸電壓和交軸電壓V。進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換W獲得H相參考電壓V。、Vb、 V。，直軸電壓Vd根據(jù)直軸參考電壓V&rf與直軸注入電壓V/之和獲得，交軸電壓Vq根據(jù)交軸 注入電壓V。'獲得，之后，參數(shù)識(shí)別模塊根據(jù)直軸電壓Vd和直軸電流Id獲得直軸電感。該 樣，該永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)能夠獲取高精度的永磁同步電機(jī)的參數(shù)，從而為位置的準(zhǔn) 確估計(jì)及電流環(huán)和速度環(huán)的參數(shù)自整定提供了基礎(chǔ)。
[0009] 具體地，在所述直軸注入電壓V/為第一余弦電壓UiiCos?iit，所述交軸注入電壓 V。'為0時(shí)，所述參數(shù)識(shí)別模塊根據(jù)W下公式獲得所述直軸電感：
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括： 電流采樣模塊，用于采樣所述永磁同步電機(jī)的三相電流Ia、Ib、I。； 第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊，用于在電角度為0時(shí)對(duì)所述三相電流Ia、Ib、I。進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以獲 得直軸電流Id和交軸電流Iq; 第二坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊，用于在電角度為0時(shí)對(duì)直軸電壓Vd和交軸電壓Vq進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以 獲得三相參考電壓va、vb、V。，其中，所述直軸電壓vd根據(jù)直軸參考電壓VdMf與直軸注入電 壓V/之和獲得，所述交軸電壓vq根據(jù)交軸注入電壓vq'獲得； 逆變模塊，用于將所述三相電壓va、Vb、V。進(jìn)行功率放大以獲得所述永磁同步電機(jī)的三 相電壓u、v、w; 參數(shù)識(shí)別模塊，用于根據(jù)所述直軸電壓vd和所述直軸電流^獲得直軸電感； 直流電源模塊，所述直流電源模塊為所述逆變模塊提供直流電。
2. 如權(quán)利要求1所述的永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述直軸注入電壓 V/為第一余弦電壓unc〇s?nt，所述交軸注入電壓Vq'為0時(shí)，所述參數(shù)識(shí)別模塊根據(jù)以下 公式獲得所述直軸電感：
其中，Ld為所述直軸電感，Un為所述第一余弦電壓的峰值，《 n為所述第一余弦電壓的 角頻率，In為所述直軸電流Id的峰值。
3. 如權(quán)利要求1所述的永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，其中， 所述參數(shù)識(shí)別模塊還用于根據(jù)所述直軸電流Id和所述直軸電壓Vd獲得定子電阻阻值， 并用于根據(jù)所述交軸電壓vq和所述交軸電流Iq獲得交軸電感。
4. 如權(quán)利要求3所述的永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述直軸注入電壓 V/為一常量，所述交軸注入電壓Vq'為0時(shí)，所述參數(shù)識(shí)別模塊根據(jù)以下公式獲得所述定 子電阻阻值： R=vd/id 其中，R為定子電阻阻值。
5. 如權(quán)利要求3所述的永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述直軸注入電壓 V/為0,所述交軸注入電壓Vq'為第二余弦電壓Ui2Cos?i2t時(shí)，所述參數(shù)識(shí)別模塊根據(jù)以下 公式獲得所述交軸電感：
其中，Lq為所述交軸電感，Ui2為所述第二余弦電壓的峰值，《 i2為所述第二余弦電壓的 角頻率，Ii2為所述交軸電流Iq的峰值。
6. 如權(quán)利要求3所述的永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 電流校正模塊，用于根據(jù)直軸參考電流、^和交軸參考電流IqMf分別對(duì)所述直軸電流Id和所述交軸電流Iq進(jìn)行電流校正以獲得所述直軸電壓Vd和所述交軸電壓Vq ; 所述第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊還用于在電角度為預(yù)設(shè)電角度t時(shí)對(duì)所述三相電流Ia、Ib、I。 進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以獲得所述直軸電流Id和所述交軸電流Iq ; 所述第二坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊還用于在電角度為預(yù)設(shè)電角度t時(shí)對(duì)所述直軸電壓vd和所述 交軸電壓vq進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以獲得三相參考電壓V