永磁同步電機的控制系統(tǒng)及參數(shù)識別方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電器技術(shù)領域，特別涉及一種永磁同步電機的控制系統(tǒng)W及一種永磁 同步電機的參數(shù)識別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 永磁同步電動機具有高功率密度、寬調(diào)速范圍、高效率、體積小、響應快和運行可 靠等優(yōu)點，在家用電器、數(shù)控機床、工業(yè)機器人、電動汽車W及航空設備等交流驅(qū)動場合得 到廣泛的應用。在永磁同步電機運行過程中，轉(zhuǎn)子位置檢測是一個必不可少的環(huán)節(jié)，通常需 要傳感器來檢測電機的轉(zhuǎn)子磁極位置。然而在一些特定場合，如高溫密封、粉塵環(huán)境等特殊 場合，在永磁同步電機上安裝轉(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就成了一個研究熱點。
[0003] 但是，無位置傳感器永磁同步電機的位置估計是建立在電壓平衡方程基礎上的， 而電壓平衡方程又依賴于永磁同步電機的參數(shù)。永磁同步電機的參數(shù)不準確會造成電機的 運行狀況不良、噪音增大、效率降低等問題?，F(xiàn)有技術(shù)中，永磁同步電機的參數(shù)識別精度較 低，因而現(xiàn)有技術(shù)存在改進的需要，W便更精確地識別出永磁同步電機的電阻、電感和反電 勢系數(shù)。另外，永磁同步電機的參數(shù)自動識別也可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)明的一個目的在于提出一種永磁同步電機的控制系統(tǒng)，該永磁同步電 機的控制系統(tǒng)能夠獲取高精度的永磁同步電機的參數(shù)，從而為位置的準確估計及電流環(huán)和 速度環(huán)的參數(shù)自整定提供了基礎。
[0006] 本發(fā)明的另一個目的在于提出一種永磁同步電機的參數(shù)識別方法。
[0007] 為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出一種永磁同步電機的控制系統(tǒng)，包括： 電流采樣模塊，用于采樣所述永磁同步電機的H相電流I。、Ib、I。；第一坐標轉(zhuǎn)換模塊，用于 在電角度為0時對所述H相電流Ig、Ib、I。進行坐標轉(zhuǎn)換W獲得直軸電流Id和交軸電流I。； 第二坐標轉(zhuǎn)換模塊，用于在電角度為0時對直軸電壓Vi和交軸電壓V。進行坐標轉(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。進行功率放大W獲得所述永磁同步電機的S相電壓U、V、W;參數(shù)識別模塊，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)明實施例提出的永磁同步電機的控制系統(tǒng)，在電角度為0時，通過第一 坐標轉(zhuǎn)換模塊對H相電流I。、Ib、I。進行坐標轉(zhuǎn)換W獲得直軸電流Id和交軸電流I。，并通過 第二坐標轉(zhuǎn)換模塊對直軸電壓和交軸電壓V。進行坐標轉(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，該永磁同步電機的控制系統(tǒng)能夠獲取高精度的永磁同步電機的參數(shù)，從而為位置的準 確估計及電流環(huán)和速度環(huán)的參數(shù)自整定提供了基礎。
[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，所述參數(shù)識別模塊根據(jù)W下公式獲得所述直軸電感：
[0010]
【主權(quán)項】
1. 一種永磁同步電機的控制系統(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的三相電流Ia、Ib、I。； 第一坐標轉(zhuǎn)換模塊，用于在電角度為0時對所述三相電流Ia、Ib、I。進行坐標轉(zhuǎn)換以獲 得直軸電流Id和交軸電流Iq; 第二坐標轉(zhuǎn)換模塊，用于在電角度為0時對直軸電壓Vd和交軸電壓Vq進行坐標轉(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。進行功率放大以獲得所述永磁同步電機的三 相電壓u、v、w; 參數(shù)識別模塊，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，所述參數(shù)識別模塊根據(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的控制系統(tǒng)，其特征在于，其中， 所述參數(shù)識別模塊還用于根據(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，所述參數(shù)識別模塊根據(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，所述參數(shù)識別模塊根據(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分別對所述直軸電流Id和所述交軸電流Iq進行電流校正以獲得所述直軸電壓Vd和所述交軸電壓Vq ; 所述第一坐標轉(zhuǎn)換模塊還用于在電角度為預設電角度t時對所述三相電流Ia、Ib、I。 進行坐標轉(zhuǎn)換以獲得所述直軸電流Id和所述交軸電流Iq ; 所述第二坐標轉(zhuǎn)換模塊還用于在電角度為預設電角度t時對所述直軸電壓vd和所述 交軸電壓vq進行坐標轉(zhuǎn)換以獲得三相參考電壓V