本發(fā)明涉及電機控制領(lǐng)域，特別是涉及一種電機的磁極位置檢測方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、永磁同步電機在風(fēng)機和水泵等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，永磁電機在自由停車過程中或者啟動前會被外力拖動，轉(zhuǎn)子永磁磁鏈會在定子繞組中感應(yīng)出幅值同電機轉(zhuǎn)子速度成正比的反電動勢。在這種情況下，檢測電機中轉(zhuǎn)子磁極的初始狀態(tài)就很有必要。例如在采用無速度傳感器控制模式場合，由于無編碼器，就只能通過電機的控制軟件內(nèi)部在啟動時進行速度/位置估算后才能進行電機的重啟。因此如何辨識電機中的磁極位置來實現(xiàn)電機的準確控制成為目前急需解決的技術(shù)問題。

2、現(xiàn)有技術(shù)中磁極位置辨識通常是在電機停止轉(zhuǎn)動的情況下進行的，通過在估算的d軸和-d軸分別注入兩個電壓脈沖，一般是先在估算的d軸方向注入一個電壓脈沖，在預(yù)設(shè)時間后再在估算的-d軸方向注入另一個電壓脈沖，然后根據(jù)磁飽和效應(yīng)影響下的電機的電流幅值大小的變化情況來確認磁極，但是這種方法中第二個脈沖需要間隔一段時間才能注入，同時轉(zhuǎn)子會在注入第一電壓脈沖的時候就已經(jīng)處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)。因此對于轉(zhuǎn)動的電機而言，第二個脈沖等待的過程中轉(zhuǎn)子位置的移動，會影響磁極辨識的準確性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種電機的磁極位置檢測方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及介質(zhì)，通過注入單個正電壓脈沖的方式來判斷磁極，從而避免了雙脈沖情況下轉(zhuǎn)子位置移動對磁極位置辨識的影響，能夠在電機的轉(zhuǎn)動情況下實現(xiàn)對磁極位置的確定，有效實現(xiàn)了動態(tài)磁極的辨識過程，無需查表，過程簡潔，檢測速度快。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電機的磁極位置檢測方法，包括：

3、確定電機中轉(zhuǎn)子當前的初始位置和轉(zhuǎn)速；

4、沿所述轉(zhuǎn)子的初始位置向所述電機注入一個正脈沖信號，并確定注入所述正脈沖信號之后的所述電機的q軸電流；

5、基于所述q軸電流和所述轉(zhuǎn)速確定所述轉(zhuǎn)子的初始位置與轉(zhuǎn)子磁極之間的對應(yīng)關(guān)系；

6、基于所述初始位置與轉(zhuǎn)子磁極之間的對應(yīng)關(guān)系修正所述初始位置，并將修正后的位置值確定為所述電機中轉(zhuǎn)子的磁極位置。

7、可選的，確定電機中轉(zhuǎn)子當前的初始位置，包括：

8、向正在旋轉(zhuǎn)的電機注入頻率大于頻率預(yù)設(shè)值的預(yù)設(shè)電壓信號；

9、獲取所述電機中轉(zhuǎn)子的實時位置，并將所述實時位置確定為轉(zhuǎn)子當前的初始位置；

10、沿所述轉(zhuǎn)子的初始位置向所述電機注入一個正脈沖信號之前，還包括：

11、停止注入所述預(yù)設(shè)電壓信號。

12、可選的，確定注入所述正脈沖信號之后的所述電機的q軸電流，包括：

13、采樣注入所述正脈沖信號之后的所述電機的電機電流；

14、將所述初始位置作為變換角對所述電機電流進行派克變換，以得到所述電機的q軸電流。

15、可選的，確定電機中轉(zhuǎn)子當前的初始位置之前，還包括：

16、判斷電機的當前轉(zhuǎn)速是否小于轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)值；

17、若是，則跳轉(zhuǎn)至所述確定電機中轉(zhuǎn)子當前的初始位置和轉(zhuǎn)速的步驟。

18、可選的，沿所述轉(zhuǎn)子的初始位置向所述電機注入一個正脈沖信號，包括：

19、構(gòu)建與所述轉(zhuǎn)子的初始位置對應(yīng)的dq坐標系；

20、沿所述dq坐標系的d軸方向或-d軸方向注入一個正脈沖信號。

21、可選的，基于所述q軸電流和所述轉(zhuǎn)速確定所述轉(zhuǎn)子的初始位置與轉(zhuǎn)子磁極之間的對應(yīng)關(guān)系，包括：

22、計算所述q軸電流和所述轉(zhuǎn)速的乘積；

23、若所述乘積大于零，則所述轉(zhuǎn)子的初始位置與轉(zhuǎn)子磁極的s極重合；

24、若所述乘積不大于零，則所述轉(zhuǎn)子的初始位置與所述轉(zhuǎn)子磁極的n極重合。

25、可選的，基于所述初始位置與轉(zhuǎn)子磁極之間的對應(yīng)關(guān)系修正所述初始位置，并將修正后的位置值確定為所述電機中轉(zhuǎn)子的磁極位置，包括：

26、若所述轉(zhuǎn)子的初始位置與轉(zhuǎn)子磁極的s極重合，則將所述初始位置的相反向量確定為所述電機中轉(zhuǎn)子的磁極位置；

27、若所述轉(zhuǎn)子的初始位置與轉(zhuǎn)子磁極的n極重合，則直接將所述初始位置確定為所述電機中轉(zhuǎn)子的磁極位置。

28、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種電機的磁極位置檢測系統(tǒng)，包括：

29、初始位置確定單元，用于確定電機中轉(zhuǎn)子當前的初始位置和轉(zhuǎn)速；

30、脈沖施加單元，用于沿所述轉(zhuǎn)子的初始位置向所述電機注入一個正脈沖信號，并確定注入所述正脈沖信號之后的所述電機的q軸電流；

31、位置關(guān)系確定單元，用于基于所述q軸電流和所述轉(zhuǎn)速確定所述轉(zhuǎn)子的初始位置與轉(zhuǎn)子磁極之間的對應(yīng)關(guān)系；

32、磁極位置確定單元，用于基于所述初始位置與轉(zhuǎn)子磁極之間的對應(yīng)關(guān)系修正所述初始位置，并將修正后的位置值確定為所述電機中轉(zhuǎn)子的磁極位置。

33、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括：

34、存儲器，用于存儲計算機程序；

35、處理器，用于實現(xiàn)如前述所述的電機的磁極位置檢測方法的步驟。

36、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如前述所述的電機的磁極位置檢測方法的步驟。

37、本發(fā)明提供了一種電機的磁極位置檢測方法，在電機轉(zhuǎn)動的過程中先實時確定轉(zhuǎn)子的位置和轉(zhuǎn)速信息，并在確定轉(zhuǎn)子的初始位置之后沿轉(zhuǎn)子的當前位置注入一個正脈沖信號，然后根據(jù)注入正脈沖信號之后的電機的q軸電流與轉(zhuǎn)速來確定轉(zhuǎn)子磁極與轉(zhuǎn)子初始位置之間的對應(yīng)關(guān)系，從而通過修正轉(zhuǎn)子的初始位置來確定轉(zhuǎn)子磁極的磁極位置；通過注入單個正電壓脈沖的方式來判斷磁極，從而避免了雙脈沖情況下轉(zhuǎn)子位置移動對磁極位置辨識的影響，能夠在電機的轉(zhuǎn)動情況下實現(xiàn)對磁極位置的確定，有效實現(xiàn)了動態(tài)磁極的辨識過程，無需查表，過程簡潔，檢測速度快。

38、本發(fā)明還提供了一種電機的磁極位置檢測系統(tǒng)、電子設(shè)備以及計算機可讀存儲介質(zhì)，具有與上述電機的磁極位置檢測方法相同的有益效果。

技術(shù)特征：

1.一種電機的磁極位置檢測方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的電機的磁極位置檢測方法，其特征在于，確定電機中轉(zhuǎn)子當前的初始位置，包括：

3.如權(quán)利要求1所述的電機的磁極位置檢測方法，其特征在于，確定注入所述正脈沖信號之后的所述電機的q軸電流，包括：

4.如權(quán)利要求1所述的電機的磁極位置檢測方法，其特征在于，確定電機中轉(zhuǎn)子當前的初始位置之前，還包括：

5.如權(quán)利要求1至4任一項所述的電機的磁極位置檢測方法，其特征在于，沿所述轉(zhuǎn)子的初始位置向所述電機注入一個正脈沖信號，包括：

6.如權(quán)利要求5所述的電機的磁極位置檢測方法，其特征在于，基于所述q軸電流和所述轉(zhuǎn)速確定所述轉(zhuǎn)子的初始位置與轉(zhuǎn)子磁極之間的對應(yīng)關(guān)系，包括：

7.如權(quán)利要求6所述的電機的磁極位置檢測方法，其特征在于，基于所述初始位置與轉(zhuǎn)子磁極之間的對應(yīng)關(guān)系修正所述初始位置，并將修正后的位置值確定為所述電機中轉(zhuǎn)子的磁極位置，包括：

8.一種電機的磁極位置檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項所述的電機的磁極位置檢測方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種電機的磁極位置檢測方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及介質(zhì)，涉及電機控制領(lǐng)域，在電機轉(zhuǎn)動的過程中先實時確定轉(zhuǎn)子的位置和轉(zhuǎn)速信息，并在確定轉(zhuǎn)子的初始位置之后沿轉(zhuǎn)子的當前位置注入一個正脈沖信號，然后根據(jù)注入正脈沖信號之后的電機的q軸電流與轉(zhuǎn)速來確定轉(zhuǎn)子磁極與轉(zhuǎn)子初始位置之間的對應(yīng)關(guān)系，從而通過修正轉(zhuǎn)子的初始位置來確定轉(zhuǎn)子磁極的磁極位置；通過注入單個正電壓脈沖的方式來判斷磁極，從而避免了雙脈沖情況下轉(zhuǎn)子位置移動對磁極位置辨識的影響，能夠在電機的轉(zhuǎn)動情況下實現(xiàn)對磁極位置的確定，有效實現(xiàn)了動態(tài)磁極的辨識過程，無需查表，過程簡潔，檢測速度快。

技術(shù)研發(fā)人員：熊維富,夏永強,張國先,張政,陳騰,金超杰,龔晨
受保護的技術(shù)使用者：臥龍電氣驅(qū)動集團股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9