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专利号: 2021106197969
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种内置式永磁同步电机无位置传感器参数误差补偿策略,其特征在于,具体按照以下步骤实施:

步骤1,基于磁链间接计算法,对MT轴电流进行估计并用定子磁链给定值代替估计值,从而改进基于磁链的转子位置估计;具体为:步骤1.1,对三相电流iA、iB、iC进行采样,对其进行Clarke变换得到α轴与β轴电流后,计算定子磁链角估计值 与电磁转矩估计值 如式(1)和式(2)所示;

式中,ψα是α轴定子磁链;ψβ是β轴定子磁链;pn是极对数;iα是α轴电流;iβ是β轴电流;

步骤1.2,计算定子磁链给定值 如式(3)所示,基于电磁转矩估计值 计算M轴估计电流 与T轴估计电流 如式(4)和式(5)所示;由最大转矩电流比控制得到的q轴给定电流 与d轴给定电流 由式(6)和式(7)所示;

式中,ψf是永磁体磁链;is是定子电流;Ld是d轴电感;Lq是q轴电感;A=ψfLd/l;

C=1/l; 中间值 pn是极对数;

步骤1.3,计算负载角 如式(8)所示,基于定子磁链角估计值 计算转子位置估计值如式(9)所示;

式中, 为定子磁链给定值; 是M轴估计电流; 是T轴估计电流;

步骤1.4,计算补偿后的转子位置 如式(10)所示;

式中, 是转子角速度,tr为PWM更新时刻;ts为更新前最近的采样时刻;

步骤2,获取偏差系数μ和λ,对永磁体磁链和交轴电感参数进行实时在线修正,并将修正后的参数用于电机的最大转矩电流比控制定子磁链给定值计算、MT轴电流估计以及负载角的计算;具体步骤如下;

步骤2.1,基于d轴实际电压ud_mot和d轴指令电压ud_cal,计算q轴电感偏差系数μ与永磁体磁链偏差系数λ,如式(11)和式(12)所示;

式中, 是转子角速度;id是d轴电流;iq是q轴电流;

步骤2.2,计算补偿后的q轴电感的实际值Lq_ac和补偿后的永磁体磁链实际值ψf_ac,分别如式(13)及式(14)所示;

Lq_ac=(1+μ)Lq     (13);

ψf_ac=(1+λ)ψf     (14);

步骤2.3,在获取式(11)和式(12)中的参数偏差系数后,根据式(13)和式(14)对永磁体磁链ψf和q轴电感Lq进行实时在线修正,用Lq_ac代替Lq,用ψf_ac代替ψf,修正定子磁链给定值计算、MT轴电流估计、负载角的计算以及MTPA控制中的永磁体磁链和q轴电感参数,则对式(3)、式(4)、式(5)、式(6)、式(7)和式(8)进行改写,如式(15)、式(16)、式(17)、式(18)、式(19)和式(20)所示;

步骤2.4,d轴与q轴给定电流 和 经电流调节器调节后得到d轴与q轴给定电压 和计算调制度M、电压矢量角β和补偿后的电压矢量角βre_com,对调制度M经在线查表法可获得开关角αN,由 与βre_com相加得出ABC坐标系下的电压矢量角 对 和αN进行脉冲重构,得到三相脉冲输出。

2.根据权利要求1所述的一种内置式永磁同步电机无位置传感器参数误差补偿策略,其特征在于,所述步骤2.4中,调制度M、电压矢量角β和补偿后的电压矢量角βre_com的计算公式分别如式(21)、式(22)及式(23)所示;

式中,Udc是直流电压。