一种同步磁阻电机的位置传感器的零位自学习方法技术

本发明专利技术的一种同步磁阻电机的位置传感器的零位自学习方法，包括如下步骤：步骤一，电机位置判断，控制电流以锁定电机d轴位置；步骤二，Z信号位置判断，通过开环控制电机转动，使用TI芯片检测A信号、B信号及Z信号；步骤三，检测UVW信号相序，使用TI芯片检测UVW信号；步骤四，检测Z信号，设定当检测到Z信号时，触发锁存制，将计数结果寄存器QPOSCNT储存的值清零，并设定QPOSCNT为零；步骤五，取得零位与d轴的偏置角。本发明专利技术的一种同步磁阻电机的位置传感器的零位自学习方法实现对d轴位置的矫正，此方法实现简单，且据此计算出的θ角的矫正精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种同步磁阻电机的位置传感器的零位自学习方法
本专利技术涉及电机控制
，具体涉及一种同步磁阻电机的位置传感器零位自学习方法。
技术介绍
目前，主流的变频控制方案为永磁同步电机加上永磁同步电机变频驱动器，这种方案的控制简单，方案成熟，但是电机的磁钢受温度影响较大，容易退磁甚至失磁，受使用环境以及使用年限的影响，电机的性能逐年下降，可靠性较低，而且电机的成本受磁钢或稀土材料的影响较大。而传统的可靠性更高的异步电机动态性能、调速效果相差，效率低存在明显的应用缺陷。近年来，国内的同步磁阻电机开始进入研发阶段，而像ABB已经有了同步磁阻电机系列化产品，电机内没有磁钢，可靠性与异步电机相当，且兼具永磁同步电机的高效、高调速性的特点。同步磁阻电机已经逐步成为的下一代新型高效电机的新选择。矢量控制技术是常用的同步磁阻电机控制基准方法，所以同步磁阻电机的控制也同样离不开位置传感器零位自学习。而现有的永磁同步电机位置传感器零位自学习方法无法应用到同步磁阻电机上。由于不同位置传感器厂家的正转方向定义不一致，所以导致同样电机逆时针转时传感器的A、B信号以及U、V、W信号相序不一致，所以需要进行专门的A、B信号检测和U、V、W相序检测。
技术实现思路
本专利技术是针对同步磁阻电机位置传感器的零位自学习方法。为实现上述目的，本专利技术的一种同步磁阻电机的位置传感器的零位自学习方法，包括如下步骤：步骤一，电机位置判断，控制电流以锁定电机d轴位置；步骤二，Z信号位置判断，通过开环控制电机转动，使用TI芯片检测A信号、B信号及Z信号；步骤三，检测UVW信号相序，使用TI芯片检测UVW信号步骤四，检测Z信号，设定当检测到Z信号时，触发锁存机制，将计数结果寄存器QPOSCNT储存的值清零，并设定QPOSCNT为零；步骤五，取得零位与d轴的偏置角；所述步骤一中，将电机的U、V、W三相与坐标系下的A、B、C一一对应，d轴的角预设为θ角，将θ角设置为零，然后通过控制d轴与q轴的电流来锁定电机d轴的位置；所述步骤二中，使用TI芯片检测A信号、B信号及Z信号，包括通过DSP的EQEP模块检测位置传感器的零点信号Z信号，以及AB计数信号及计数结果寄存器QPOSCNT储存的值；所述步骤三中，通过TI芯片检测UVW信号相序，包括通过DSP的ADC采样模块采样的位置传感器U、V、W信号的值，并以此判断U、V、W信号的高低电平；所述步骤五中，输入θ角数值，并控制电流线性增加到电机额定电流至电机静止，记录计数结果寄存器QPOSCNT显示数值，得出偏置数，并计算偏置角。进一步地，所述步骤一包括：给定Id＝Iq，并使电流值从零线性增加，使合成矢量电流值小于或等于电机额定电流；设定电机电流降为零，并只给定Id，并使Id线性增加到电机额定电流并持续至电机静止不动；设定θ角为零，将电机的A相的对齐位置认定为电机的d轴位置。进一步地，通过开环的电机旋转进行控制，所述步骤二包括：给定固定的θ增量来控制Id与Iq值的变换，使电机保持较低的速度旋转；同时通过EQEP模块采集的位置传感器的A、B脉冲信号计数值QPOSCNT增加减少情况来判断该转动方向下位置传感器A信号与B信号的超前滞后关系以判定电机旋转方向与编码器方向一致。进一步地，所述步骤三包括如下步骤：启动电机，通过DSP芯片的ADC模块采集位置传感器U、V、W的电压信号，根据U、V、W的电压信号所对应的逻辑信号1或者0的变化，选用公式N＝4U+2V+W，并以此判定位置传感器的U、V、W信号与电机的A、B、C相序一致。进一步地，判定位置传感器的U、V、W信号与电机的A、B、C相序不一致时，选用N＝4U+2W+V再次进行判断。本专利技术的通过给定的d、q轴电流锁定电机的位置，然后通过控制电机三相电流转动电机，检测Z信号并保存QPOSCNT模块的计数值，锁定电机到一个特定位置，并保存QPOSCNT计数值，通过比对两次QPOSCNT计数值计算出Z信号与电机d轴的相对位置，利用d轴的的相对位置计算出用于电机矢量控制的θ角，实现对d轴位置的矫正，此方法实现简单，且据此计算出的θ角的矫正精度高。附图说明图1为实施例1的自学习方法示意图；图2为实施例1的空间矢量坐标d、q轴与电机三相坐标示意图；图3为实施例1的位置传感器U、V、W信号关系示意图；图4为实施例1的电流变化时自学习结果与真实值的差值。具体实施方式下面通过应用实例，并结合附图，对本专利技术作进一步详细描述：实施例1如图1-4所示，本专利技术的一种同步磁阻电机的位置传感器的零位自学习方法，包括如下步骤：步骤一，电机位置判断，控制电流以锁定电机d轴位置；步骤二，Z信号位置判断，通过开环控制电机转动，使用TI芯片检测A信号、B信号及Z信号；步骤三，检测UVW信号相序，使用TI芯片检测UVW信号步骤四，检测Z信号，设定当检测到Z信号时，触发锁存机制，将计数结果寄存器QPOSCNT储存的值清零，并设定QPOSCNT为零；步骤五，取得零位与d轴的偏置角；所述步骤一中，将电机的U、V、W三相与坐标系下的A、B、C一一对应，d轴的角预设为θ角，将θ角设置为零，然后通过控制d轴与q轴的电流来锁定电机d轴的位置；所述步骤二中，使用TI芯片检测A信号、B信号及Z信号，包括通过DSP的EQEP模块检测位置传感器的零点信号Z信号，以及AB计数信号及计数结果寄存器QPOSCNT储存的值；所述步骤三中，通过TI芯片检测UVW信号相序，包括通过DSP的ADC采样模块采样的位置传感器U、V、W信号的值，并以此判断U、V、W信号的高低电平；所述步骤五中，输入θ角数值，并控制电流线性增加到IMAX，直到电机静止，记录计数结果寄存器QPOSCNT显示数值，得出偏置数，并计算偏置角。其中，IMAX为输入电机的电流，In为电机的额定电流，N为IMAX/In所述步骤一包括：给定Id＝Iq，并使电流值从零线性增加，使合成矢量电流值达到IMAX，经过实验验证，当IMAX/In的比值N在0.8～1.1范围内时，效果最好；设定电机电流降为零，并只给定Id，并使Id线性增加到电机额定电流并持续至电机静止不动；设定θ角为零，将电机的A相的对齐位置认定为电机的d轴位置。通过开环的电机旋转进行控制，所述步骤二包括：给定固定的θ增量来控制Id与Iq值的变换，使电机保持较低的速度旋转；同时通过EQEP模块采集的位置传感器的A、B脉冲信号计数值QPOSCNT增加减少情况来判断该转动方向下位置传感器A信号与B信号的超前滞后关系以判定电机旋转方向与编码器方向一致。所述步骤三包括如下步骤：启动电机，通过DSP芯片的ADC模块采集位置传感器U、V、W的电压信号，根据U、V、W的电压信号所对应的逻辑信号1或者0的变化，选用公式N＝4U+2V+W，并以此判定位置传感器的U、V、W信号与电机的A、B、C相序一致。判定位置传感器的U、V、W信号与电机的A、B、C相序不一致时，选用N＝4U+2W+V再次进行判断。如图所示，本专利技术的一种同步磁阻电机位置传感器零位自学习方法，包括了通过控制电流锁定电机d轴位置，通过开环控制电机转动，基于TI芯片检测AB信号及Z信号，通过TI芯片检测UVW信号，通过控制电机电流锁定电机位置。通过TI的芯片检测AB信号及Z信号，指通过DSP的E本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步磁阻电机的位置传感器的零位自学习方法，包括如下步骤：步骤一，电机位置判断，控制电流以锁定电机d轴位置；步骤二，Z信号位置判断，通过开环控制电机转动，使用TI芯片检测A信号、B信号及Z信号；步骤三，检测UVW信号相序，使用TI芯片检测UVW信号步骤四，检测Z信号，设定当检测到Z信号时，触发锁存机制，将计数结果寄存器QPOSCNT储存的值清零，并设定QPOSCNT为零；步骤五，取得零位与d轴的偏置角；所述步骤一中，将电机的U、V、W三相与坐标系下的A、B、C一一对应，d轴的角预设为θ角，将θ角设置为零，然后通过控制d轴与q轴的电流来锁定电机d轴的位置；所述步骤二中，使用TI芯片检测A信号、B信号及Z信号，包括通过DSP的EQEP模块检测位置传感器的零点信号Z信号，以及AB计数信号及计数结果寄存器QPOSCNT储存的值；所述步骤三中，通过TI芯片检测UVW信号相序，包括通过DSP的ADC采样模块采样的位置传感器U、V、W信号的值，并以此判断U、V、W信号的高低电平；所述步骤五中，输入θ角数值，并控制电流线性增加到电机额定电流至电机静止，记录计数结果寄存器QPOSCNT显示数值，得出偏置数，并计算偏置角。...

【技术特征摘要】
1.一种同步磁阻电机的位置传感器的零位自学习方法，包括如下步骤：步骤一，电机位置判断，控制电流以锁定电机d轴位置；步骤二，Z信号位置判断，通过开环控制电机转动，使用TI芯片检测A信号、B信号及Z信号；步骤三，检测UVW信号相序，使用TI芯片检测UVW信号步骤四，检测Z信号，设定当检测到Z信号时，触发锁存机制，将计数结果寄存器QPOSCNT储存的值清零，并设定QPOSCNT为零；步骤五，取得零位与d轴的偏置角；所述步骤一中，将电机的U、V、W三相与坐标系下的A、B、C一一对应，d轴的角预设为θ角，将θ角设置为零，然后通过控制d轴与q轴的电流来锁定电机d轴的位置；所述步骤二中，使用TI芯片检测A信号、B信号及Z信号，包括通过DSP的EQEP模块检测位置传感器的零点信号Z信号，以及AB计数信号及计数结果寄存器QPOSCNT储存的值；所述步骤三中，通过TI芯片检测UVW信号相序，包括通过DSP的ADC采样模块采样的位置传感器U、V、W信号的值，并以此判断U、V、W信号的高低电平；所述步骤五中，输入θ角数值，并控制电流线性增加到电机额定电流至电机静止，记录计数结果寄存器QPOSCNT显示数值，得出偏置数，并计算偏置角。2.如权利要求1所述的同步磁阻电机的位置传感器的零位自学习方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马勇明，李庆潘，彭伟，
申请(专利权)人：杭州瑞拉腾电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33