本發(fā)明屬于電機(jī)，具體涉及一種同步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子位置確定方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、通常為了提高同步電機(jī)的帶載啟動(dòng)性能，同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器會(huì)標(biāo)配電機(jī)初始位置辨識(shí)的功能，即在每次運(yùn)行電機(jī)前，先進(jìn)行電機(jī)初始位置也即轉(zhuǎn)子位置的辨識(shí)，然后再啟動(dòng)電機(jī)。其中初始位置辨識(shí)的時(shí)長(zhǎng)會(huì)影響電機(jī)的整體啟動(dòng)時(shí)間。

2、目前同步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)常規(guī)的轉(zhuǎn)子位置識(shí)別方法有高頻注入法和電壓脈沖法，高頻注入法是需要設(shè)計(jì)多個(gè)濾波器來(lái)提取包含在高頻響應(yīng)信號(hào)中的轉(zhuǎn)子位置信息，并且其還需要一個(gè)單獨(dú)的磁極辨識(shí)階段，所以高頻注入法進(jìn)行轉(zhuǎn)子位置辨識(shí)的時(shí)長(zhǎng)在數(shù)百毫秒，時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)，而電壓脈沖法辨識(shí)時(shí)間短，但辨識(shí)精度較低，若是提升電壓脈沖法的辨識(shí)精度，則需要增加多個(gè)電壓脈沖，但會(huì)增加辨識(shí)時(shí)長(zhǎng)且加大辨識(shí)過(guò)程中的噪聲。

3、因此，如何降低同步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別時(shí)間，且提高轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別精度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員有待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中同步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)無(wú)法在降低轉(zhuǎn)子位置識(shí)別時(shí)間的同時(shí)提升識(shí)別精度的技術(shù)問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，一方面，本發(fā)明提供了一種同步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子位置確定方法，該方法包括：

3、向所述α軸或β軸注入一個(gè)電壓脈沖后確定出定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值，所述定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值包括定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下α軸的分量計(jì)算值和定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下β軸的分量計(jì)算值；

4、根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置范圍確定出多個(gè)定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值，所述定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值包括定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下α軸的分量估計(jì)值和定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下β軸的分量估計(jì)值；

5、基于多個(gè)定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值和所述定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值確定轉(zhuǎn)子位置。

6、進(jìn)一步地，所述根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置范圍確定出多個(gè)定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值，具體為根據(jù)所述位置范圍均分出多個(gè)第一轉(zhuǎn)子位置，根據(jù)所述第一轉(zhuǎn)子位置確定定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值。

7、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述第一轉(zhuǎn)子位置確定定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值，具體通過(guò)如下公式進(jìn)行確定：

8、

9、式中，ψαi(k)為在當(dāng)前拍k時(shí)定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下α軸的分量估計(jì)值，ψβi(k)為在當(dāng)前拍k時(shí)定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下β軸的分量估計(jì)值，θi為所述第一轉(zhuǎn)子位置，ψd(k)為在當(dāng)前拍k時(shí)的直軸磁鏈，ψq(k)為在當(dāng)前拍k時(shí)的交軸磁鏈。

10、進(jìn)一步地，所述在當(dāng)前拍k時(shí)的直軸磁鏈和交軸磁鏈具體通過(guò)如下公式進(jìn)行確定：

11、ψd(k)＝id(k)×ld(id(k),iq(k))+ψf(k)

12、ψq(k)＝iq(k)×lq(id(k),iq(k))

13、式中，id(k)為在當(dāng)前拍k時(shí)的直軸電流，ld為直軸電感，iq(k)為在當(dāng)前拍k時(shí)的交軸電流，ψf(k)為在當(dāng)前拍k時(shí)的永磁體磁鏈幅值或轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁鏈幅值，iq(k)為在當(dāng)前拍k時(shí)的交軸電流，lq為交軸電感，id(k)為在當(dāng)前拍k時(shí)的直軸電流。

14、進(jìn)一步地，所述向所述α軸或β軸注入一個(gè)電壓脈沖后確定出定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值，具體包括：

15、向所述α軸或β軸注入一個(gè)電壓脈沖后，同時(shí)采集定子電流矢量和定子電壓矢量，所述定子電流矢量包括定子電流矢量在靜止兩相坐標(biāo)系下α軸的分量和定子電流矢量在靜止兩相坐標(biāo)系下β軸的分量，所述定子電壓矢量包括定子電壓矢量在靜止兩相坐標(biāo)系下α軸的分量和定子電壓矢量在靜止兩相坐標(biāo)系下β軸的分量；

16、基于所述定子電流矢量和定子電壓矢量確定所述定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值。

17、進(jìn)一步地，具體通過(guò)如下公式確定所述定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值：

18、ψα(k)＝ψα(k-1)+ts(uα(k-2)-rsiα(k))

19、ψβ(k)＝ψβ(k-1)+ts(uβ(k-2)-rsiβ(k))

20、式中，ψα(k)為在當(dāng)前拍k時(shí)定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下α軸的分量計(jì)算值，ψβ(k)為在當(dāng)前拍k的上一拍時(shí)定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下β軸的分量計(jì)算值，ψα(k-1)為在當(dāng)前拍k時(shí)定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下α軸的分量計(jì)算值，ψβ(k-1)為在當(dāng)前拍k的上一拍時(shí)定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下β軸的分量計(jì)算值，uα(k-2)為在當(dāng)前拍k的上兩拍時(shí)定子電壓矢量在靜止兩相坐標(biāo)系下α軸的采樣值，uβ(k-2)為在當(dāng)前拍k的上兩拍時(shí)定子電壓矢量在靜止兩相坐標(biāo)系下α軸的采樣值，iα(k)為在當(dāng)前拍k時(shí)定子電流矢量在靜止兩相坐標(biāo)系下α軸的采樣值，iβ(k)為在當(dāng)前拍k時(shí)定子電流矢量在靜止兩相坐標(biāo)系下β軸的采樣值，rs為定子電阻。

21、進(jìn)一步地，所述基于多個(gè)定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值和所述定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值確定轉(zhuǎn)子位置，具體包括：

22、確定所述定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值與每一個(gè)定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值的誤差；

23、將誤差最小的定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值所對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)子位置作為所述轉(zhuǎn)子位置。

24、進(jìn)一步地，所述方法還包括：

25、當(dāng)采集到多組所述定子電流矢量和定子電壓矢量時(shí)；

26、根據(jù)每組定子電流矢量和定子電壓矢量確定出的定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值確定相鄰拍之間的第一變化量，同時(shí)確定出所有定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值在相鄰拍之間的第二變化量；

27、基于所述第一變化量和第二變化量確定轉(zhuǎn)子位置。

28、進(jìn)一步地，每個(gè)第二變化量對(duì)應(yīng)一個(gè)角度，所述基于所述第一變化量和第二變化量確定轉(zhuǎn)子位置，具體包括：

29、確定出每個(gè)第一變化量與所有第二變化量之間的誤差并將其中最小的誤差作為第二誤差；

30、將所有第二誤差對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行求和取平均后作為最終的轉(zhuǎn)子位置。

31、另一方面，本發(fā)明還提供了一種同步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子位置確定裝置，所述裝置包括：

32、第一確定模塊，用于向所述α軸或β軸注入一個(gè)電壓脈沖后確定出定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值，所述定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值包括定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下α軸的分量計(jì)算值和定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下β軸的分量計(jì)算值；

33、第二確定模塊，用于根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置范圍確定出多個(gè)定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值，所述定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值包括定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下α軸的分量估計(jì)值和定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下β軸的分量估計(jì)值；

34、第三確定模塊，用于基于多個(gè)定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值和所述定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值確定轉(zhuǎn)子位置。

35、本發(fā)明提供的一種同步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子位置確定方法及裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方法先向所述α軸或β軸注入一個(gè)電壓脈沖后確定出定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值，所述定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值包括定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下α軸的分量計(jì)算值和定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下β軸的分量計(jì)算值；然后根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置范圍確定出多個(gè)定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值，所述定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值包括定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下α軸的分量估計(jì)值和定子磁鏈?zhǔn)噶吭陟o止兩相坐標(biāo)系下β軸的分量估計(jì)值；最后基于多個(gè)定子磁鏈?zhǔn)噶抗烙?jì)值和所述定子磁鏈?zhǔn)噶坑?jì)算值確定轉(zhuǎn)子位置，能夠在降低同步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別時(shí)間，且提高轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別精度，從而減少了同步電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間。