1.一种提高负载转矩周期波动永磁同步电机起动性能的方法,其特征在于,包括以下步骤:
在永磁同步电机绕组中产生三相正弦波电流,使永磁同步电机工作在开环同步运行模式;在期望坐标系下估算电机转子位置角,并计算电机转子位置角与开环同步运行模式下主动旋转磁场位置角的误差;
在开环运行给定的时间之后,在转子运行的每一个机械周期求取位置角误差的最小值和最大值,并计算波动幅值;根据所述位置角误差的波动特征,在线调整转子位置角补偿系数,并分析负载转矩变化规律,在负载转矩的波谷切入无位置传感器控制下的估算位置闭环模式运行,在估算位置闭环模式下,实现永磁同步电机的调速运行;
所述在期望坐标系下估算电机转子位置角,包括:
首先建立dq坐标系下的定子电压方程,然后建立γδ期望坐标系下的定子电压方程,其中γδ期望坐标系与dq坐标系存在Δθ的夹角;在γδ期望坐标系下,计算采样点n+1处γ轴、δ轴的实际电流iγ(n+1)、iδ(n+1),以及估算电流iMγ(n+1)、iMδ(n+1),由此得到采样点n+1处γ轴、δ轴的估算电流误差Δiγ(n+1)、Δiδ(n+1),根据该估算电流误差,估算采样点n+1、采样点n处的电机反电动势eM(n+1)、eM(n),进而估算出采样点n+1、采样点n处的电机转子位置角θM(n+1)、θM(n);估算公式为:其中,T为采样的时间间隔,KE为电机反电势系数,Kθ为转子位置角补偿系数;
根据所述位置角误差的波动特征,在线调整转子位置角补偿系数,其中位置角补偿系数Kθ=Kθ_new,Kθ_new计算公式为:上式中,θerr为所述的位置角的误差,θerr_min为一个机械周期内位置角的误差的最小值,θerr_Amp为波动幅值,Kθ0为电机带与转矩波动负载平均值相等的恒转矩负载时所取的转子位置角补偿系数,若电机在dq坐标系下的d轴电感值为Ld,主动旋转磁场转速ω0对应的电机反电势为e,采样的时间间隔为T,则Kθ0的取值满足条件 而Kθ_new的取值范围为Kθ0≤Kθ_new≤2Kθ0。
2.根据权利要求1所述的提高负载转矩周期波动永磁同步电机起动性能的方法,其特征在于,所述在负载转矩的波谷切入位置闭环运行,具体为:在θerr=θerr_max时切入无位置传感器控制下的估算位置闭环模式,电机位置角θ=θM‑θerr,θM为估算的转子位置角,θerr_max为一个机械周期内位置角的误差的最大值。
3.根据权利要求1所述的提高负载转矩周期波动永磁同步电机起动性能的方法,其特征在于,所述给定的时间t0为系统进入开环稳定运行所需的时间,t0取值范围为3~5秒。