1.一种无高频信号注入的永磁同步电机低速位置估计方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
1)非对称SVPWM调制,过程如下:非对称SVPWM调制方法仅采用六个有效电压矢量中的三个矢量和一个额外的零矢量 对目标电压矢量 进行调制,此时,目标电压矢量表示如下:
根据伏秒等效原理,得
式中, 式(2)整理成矩阵形式,并解得式中, 由式(3)可知,对于已知uα、uβ,和零矢量 作用时间t0,即可解得三个有效电压矢量作用时间;
当t0≠0,将零矢量拆成两等分分别插入一个PWM周期的头和尾,则单周期含五段电平,即 通过非对称SVPWM调制方式,可以实现零目标电压矢量,非零有效电压矢量输出,并且设置t0满足最小电流采样时间,保证可以检测零矢量下的电流斜率,从而满足后续低速段位置估计算法的要求;
2)基于非对称SVPWM调制的低速段单周期位置估计,过程如下:首先,建立dq坐标系下永磁同步电机数学模型为式中, 为d、q轴电压,Ld、Lq为d、q轴电感,ψpm为永磁体磁链幅值;
将式(4)转化到αβ坐标系,得到αβ坐标系下数学模型并离散化;
式中,
Ts为离散周期;
将式(5)进行整理得
式中,
式中, 为导纳矩阵,
由非对称SVPWM可知,在单周期内有四个矢量,分别是 作用时间分别是t0、t4、t2、t1;现假设单周期内转速和电流基本不变,将有效电压矢量和零矢量及其作用时间代入式(6),并相减得式中,γx为 与α轴的夹角,x=0,1,2,4,为了更清晰表示各变量之间关系,以α轴为实轴 ,β轴 为 虚 轴 ,将式 (8) 表示 成 复 变 量 形式 ,其 中代入式(8)得
然后,通过对式(9)~(11)进行旋转变换,得获得转子位置并估计转速。
2.如权利要求1所述的一种无高频信号注入的永磁同步电机低速位置估计方法,其特征在于,采用arctan函数来获得转子位置,由式(7)、(12)得转子位置式中,Im和Re函数分别求取复向量的虚部和实部,对 求微分,即获得估计转速
3.如权利要求1所述的一种无高频信号注入的永磁同步电机低速位置估计方法,其特征在于,采用锁相环PLL的方式的来获取估计位置,并同时获得估计转速,过程为:首先对PLL输入,即式(12)进行标幺化,得到然后对位置信息进行解调,得到PLL的输入为:式中, 为PLL估计位置,当ePLL=0时,此时PLL将收敛,同时可得 同时位置积分器输入端即是估计转速。