本實(shí)用新型涉及永磁同步電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置的下線檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
由于永磁同步電機(jī)具有體積小、重量輕、扭矩密度大、功率密度大、效率高、調(diào)速特性好等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)有的新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般采用永磁同步電機(jī)。新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)要求精確的電機(jī)控制，目前采用的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法，需要知道任意時(shí)刻轉(zhuǎn)子的精確位置，轉(zhuǎn)子位置精度直接影響電機(jī)扭矩控制精度。
現(xiàn)有廣泛使用的位置傳感器通常是旋轉(zhuǎn)變壓器，由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。在電機(jī)裝配時(shí)，通常旋轉(zhuǎn)變壓器的定子和電機(jī)的定子通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)安裝在一起，旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子和電機(jī)的轉(zhuǎn)子安裝在一起。通常情況下，旋轉(zhuǎn)變壓器的零位和電機(jī)的零位不同，兩者之間相差一個(gè)固定的角度，即電機(jī)初始位置偏差角；再者，由于零件的加工公差和生產(chǎn)裝配時(shí)的裝配公差，無(wú)法保證每個(gè)電機(jī)初始位置完全相同，這就要求有一個(gè)快速可靠的方法對(duì)電機(jī)進(jìn)行精確的初始位置標(biāo)定，以保證扭矩控制精度。
為了獲取永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子的初始位置，目前主要有以下方法：
1、基于永磁同步電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)測(cè)量的初始位置偏差角檢測(cè)方法，該方法精度較高，但要求通過(guò)外部結(jié)構(gòu)將電機(jī)拖動(dòng)到一定的高速下進(jìn)行反電動(dòng)勢(shì)測(cè)量，低速運(yùn)行或零速時(shí)，由于反電動(dòng)勢(shì)較小或者為零，則無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。此外，基于永磁同步電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)測(cè)量的初始位置偏差角檢測(cè)的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，成本較高；
2、基于高頻信號(hào)或者脈沖信號(hào)注入的初始位置偏差檢測(cè)方法，通過(guò)檢測(cè)電流響應(yīng)信號(hào)來(lái)計(jì)算出轉(zhuǎn)子位置信息，算法復(fù)雜，易受轉(zhuǎn)子磁鋼布置形式的影響，精度偏低。
為此，申請(qǐng)人進(jìn)行了有益的探索和嘗試，找到了解決上述問(wèn)題的辦法，下面將要介紹的技術(shù)方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置的下線檢測(cè)裝置，該下線檢測(cè)裝置可以高精度地檢測(cè)轉(zhuǎn)子的初始位置，從而精確獲得電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)時(shí)位置，保證電機(jī)控制時(shí)的扭矩精度。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
一種永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置的下線檢測(cè)裝置，包括：
一直流電源，所述直流電源與永磁同步電機(jī)的電源端連接，用于向永磁同步電機(jī)的三相繞組中至少兩相之間通入一定大小的直流電，使得電機(jī)轉(zhuǎn)子定位于某一位置；
一轉(zhuǎn)角位置傳感器，所述位置傳感器與永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接，用于測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子在電機(jī)繞組通入直流電后的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，并根據(jù)測(cè)量到的轉(zhuǎn)動(dòng)角度產(chǎn)生一個(gè)測(cè)量信號(hào)；
一初始位置檢測(cè)控制器，所述初始位置檢測(cè)控制器與所述位置傳感器連接，用于接收所述轉(zhuǎn)角位置傳感器產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)，并將所述測(cè)量信號(hào)進(jìn)行解碼運(yùn)算得到所述轉(zhuǎn)角位置傳感器所測(cè)量到的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；以及
一分別與所述直流電源和初始位置檢測(cè)控制器連接的PLC上位機(jī)，所述PLC上位機(jī)一方面控制所述直流電源通入所述永磁同步電機(jī)的直流電的電流大小及通斷，另一方面獲取所述初始位置檢測(cè)控制器解碼運(yùn)算得到的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，并將實(shí)際角度位置與該轉(zhuǎn)動(dòng)角度作差處理得到轉(zhuǎn)子初始位置偏差角，再根據(jù)轉(zhuǎn)子初始位置偏差角對(duì)轉(zhuǎn)子的初始位置進(jìn)行標(biāo)定。
在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述PLC上位機(jī)通過(guò)一CAN通訊單元與所述初始位置檢測(cè)控制器通訊連接。
在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述直流電的電流大小為電機(jī)額定電流的五分之一至二分之一。
在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鋼的布置形式為內(nèi)置式磁鋼或者表貼式磁鋼。
在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述永磁同步電機(jī)的三相繞組采用星形接法或者三角接法。
由于采用了如上的技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置的下線檢測(cè)裝置可以高精度地檢測(cè)轉(zhuǎn)子的初始位置，保證電機(jī)控制時(shí)的扭矩控制精度。其與現(xiàn)有技術(shù)相比，不受轉(zhuǎn)子磁鋼布置形式的影響，特別是檢測(cè)過(guò)程中電機(jī)無(wú)需高速旋轉(zhuǎn)，無(wú)需復(fù)雜算法，在電機(jī)靜態(tài)下即可完成檢測(cè)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實(shí)用新型的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置的下線檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
參見(jiàn)圖1，圖中給出的是一種永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置的下線檢測(cè)裝置，包括直流電源100、轉(zhuǎn)角位置傳感器200、初始位置檢測(cè)控制器300以及PLC上位機(jī)400。
直流電源100與永磁同步電機(jī)10的電源端連接，直流電源100用于向永磁同步電機(jī)10的三相繞組中至少兩相之間通入一定大小的直流電，使得永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子定位于某一位置，確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際角度位置θreal。
轉(zhuǎn)角位置傳感器200安裝在永磁同步電機(jī)10上且與永磁同步電機(jī)10的轉(zhuǎn)子連接，轉(zhuǎn)角位置傳感器200用于測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子在電機(jī)繞組通入直流電后的轉(zhuǎn)動(dòng)角度θs，并根據(jù)測(cè)量到的轉(zhuǎn)動(dòng)角度θs產(chǎn)生一個(gè)測(cè)量信號(hào)。
初始位置檢測(cè)控制器300與轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角位置傳感器200連接，轉(zhuǎn)角位置傳感器200用于接收轉(zhuǎn)角位置傳感器200產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)，并將轉(zhuǎn)角位置傳感器200產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行解碼運(yùn)算得到轉(zhuǎn)角位置傳感器200的轉(zhuǎn)角角度θs。
PLC上位機(jī)400一方面與直流電源100連接，控制直流電源100通入永磁同步電機(jī)10的直流電的電流大小及通斷，另一方面通過(guò)一CAN通訊單元500與初始位置檢測(cè)控制器300通訊連接，獲取解碼運(yùn)算得到的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，并將實(shí)際角度位置θreal與轉(zhuǎn)動(dòng)角度θs作差處理得到轉(zhuǎn)子初始位置偏差角θoffset，再根據(jù)轉(zhuǎn)子初始位置偏差角θoffset對(duì)轉(zhuǎn)子的初始位置進(jìn)行標(biāo)定。PLC上位機(jī)400還對(duì)計(jì)算得到的轉(zhuǎn)子初始位置偏差角θoffset進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。