一種電力機器人轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力機器人轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法，首先通過控制驅(qū)動電路向電機施加三次高頻低壓脈沖，并利用平均電流斜差法，計算線電感值Lab、Lbc和Lac，通過三者的比較確定轉(zhuǎn)子位置角所在區(qū)間，根據(jù)轉(zhuǎn)子位置角所在區(qū)間再次控制逆變器施加一次高頻低壓脈沖，在4次電流峰值檢測過程中，選擇最優(yōu)的3次檢測值，進行旋轉(zhuǎn)坐標變換，最終確定轉(zhuǎn)子初始位置角。本發(fā)明提供的一種永磁同步電機轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法，能夠非常準確的檢測一種永磁同步電機轉(zhuǎn)子初始位置，實現(xiàn)電機的順利起動；實施過程簡單，不需要依賴任何電機參數(shù)，測量結(jié)果準確，具有很強的工程實用價值。
【專利說明】一種電力機器人轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力機器人轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法，通過分別檢測A、B、C相電感后，通過旋轉(zhuǎn)坐標變換計算轉(zhuǎn)子初始位置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在各種結(jié)構(gòu)的機器人系統(tǒng)中，由于采用永磁同步電機(PMSM)的方案效率較高，因此這種方案具有著重要的地位。特別是在電力機器人和小型機器人中，PMSM由于這些優(yōu)點而得到了更多的應(yīng)用。而能否對轉(zhuǎn)子初始位置進行準確估計是永磁同步發(fā)電機高性能控制策略(矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩)和無位置傳感器運行實現(xiàn)的前提條件，也是關(guān)系到機器人是否順利起動，以及能否實現(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩起動的關(guān)鍵問題；因此，轉(zhuǎn)子初始位置檢測一直是工程技術(shù)界研究的熱點和難點問題之一，尤其在電力機器人中，因為機器人所進行的操作為基本為高壓操作，檢測的線路非常危險，如果轉(zhuǎn)子初始位置檢測不準確，會造成電力機器人的反響轉(zhuǎn)動，結(jié)果有可能因為誤操作破壞整個電力線路和機器人，嚴重的甚至會造成高壓短路。
[0003]保證電機不發(fā)生轉(zhuǎn)動且檢測轉(zhuǎn)子初始位置的方法，目前的研究成果為di/dt檢測法和高頻注入法兩種:di/dt檢測法需要向電機中注入幅值相同、方向不同的一系列電壓脈沖，檢測并比較相應(yīng)電流的大小來估計轉(zhuǎn)子初始位置，這種方法可行，但如果想得到精確的轉(zhuǎn)子初始位置需要施加多個不同方向的電壓脈沖，對逆變器的控制較為復(fù)雜；而采用高頻信號注入法，其基本原理是在電機中注入特定的高頻電壓信號，然后檢測電機中對應(yīng)的電流信號以確定轉(zhuǎn)子的初始位置，但該方法算法較為復(fù)雜，實現(xiàn)起來較為困難，且需要低通濾波器等額外的硬件電路，增加了成本。
[0004]工程中較為常用的轉(zhuǎn)子初始位置的方法是強制定位法，這種方法需要在機器人運行之前，強行使得機器人轉(zhuǎn)動，這在電力機器人中是非常不可靠也是不能實施的。除此之外的一些初始位置檢測方法，均需要依賴機器人驅(qū)動參數(shù)，使操作起來準確性降低很多。因此提出一種不依賴機器人驅(qū)動參數(shù)，且實現(xiàn)簡單，準確的初始位置檢測方法十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種電力機器人轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法，夠非常準確的檢測一種永磁同步電機轉(zhuǎn)子初始位置，實現(xiàn)電機的順利起動；實施過程簡單，不需要依賴任何電機參數(shù)，測量結(jié)果準確。
[0006]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種電力機器人轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法，首先通過控制三相逆變器(驅(qū)動電路)向永磁電機施加三次高頻低壓脈沖,并利用平均電流斜差法計算Lab、Lb。和La。，通過Lab、Lb。和Lac的比較確定轉(zhuǎn)子位置角所在區(qū)間；然后根據(jù)轉(zhuǎn)子位置角所在區(qū)間，再通過控制三相逆變器向永磁電機施加一次高頻低壓脈沖，在四次線電感檢測過程中，選擇最優(yōu)的三次檢測值進行旋轉(zhuǎn)坐標變換，最終確定轉(zhuǎn)子初始位置角；具體包括如下步驟:[0008](I)采用三相逆變器兩兩導(dǎo)通的控制方式，即每一時刻電機有兩相導(dǎo)通，非導(dǎo)通相懸空，向永磁電機施加三次高頻低壓脈沖，在相應(yīng)兩相導(dǎo)通時通過線電感計算模塊計算相應(yīng)兩相間的電感如式(a):
【權(quán)利要求】
1.一種電力機器人轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法，其特征在于:首先通過控制三相逆變器向永磁電機施加三次高頻低壓脈沖,并利用平均電流斜差法計算Lab、Lb。和La。，通過Lab、Lb。和Lac的比較確定轉(zhuǎn)子位置角所在區(qū)間；然后根據(jù)轉(zhuǎn)子位置角所在區(qū)間，再通過控制三相逆變器向永磁電機施加一次高頻低壓脈沖，在四次線電感檢測過程中，選擇最優(yōu)的三次檢測值進行旋轉(zhuǎn)坐標變換，最終確定轉(zhuǎn)子初始位置角；具體包括如下步驟: (1)采用三相逆變器兩兩導(dǎo)通的控制方式，即每一時刻電機有兩相導(dǎo)通，非導(dǎo)通相懸空，向永磁電機施加三次高頻低壓脈沖，在相應(yīng)兩相導(dǎo)通時通過線電感計算模塊計算相應(yīng)兩相間的電感如式(a):
【文檔編號】H02P21/14GK103780193SQ201410063314
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】余海濤, 孟高軍, 胡敏強, 黃磊 申請人:東南大學(xué)