CN111384878B - 一种电机寻相精度判定方法 - Google Patents

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements

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Abstract

本发明公开一种电机寻相精度判定方法，在永磁同步伺服电机初步寻相完成后，给与电机一个已知的嗲角度偏移，通过电流闭环控制将电机拉到该角度，之后通过计算偏移后的实际电角度与给定已知电角度的差值，判断是否寻相成功，若失败，跳转回再次寻相，直至寻相结果判定成功。该方法在完成寻相的同时即可进行结果精度判定，在实际操作上不增加使用步骤。而且增加寻相结果判断可以避免在错误的寻相结果下，出现的电机超速、电机飞车等因角度错误而产生电机失控的问题，从而提升伺服的安全性。

Description

一种电机寻相精度判定方法
技术领域
本发明涉及汽车控制***领域,特别是一种电机寻相精度判定方法。
背景技术
永磁同步伺服电机因其具有较高的能量密度、接近线性的出力特性和较少的维护成本等特点被广泛用于数控机床、机械人手臂等需要精密运动控制的场合，而为了充分发挥其功能特点，需要在上电时知晓电机转子的磁极位置(或称“相位”)，因此，需要对电机转子的磁极位置进行检测。现有的检测方法是在电机上安装专用传感器，直接对电机转子的磁极位置进行测量和记录，或者是采用直流法或高频注入法来寻找、估算上电时的初始相位。所谓直流法是指在专门的寻相动作中，向电机通入恒定大小、方向的电流，使转子受电流磁场作用被吸引在已知相位上；高频注入法是根据某种顺序向电机线圈注入高频电压信号，由于铁芯非线性饱和特性以及铁芯材料与空气磁导率的差异，当转子处于不同位置时所注入的电压将产生幅值不同的电流，对此电流信号进行解调、滤波和观测器估算后可获得转子相位信。
发明内容
本发明通过在完成电机寻相的同时对寻相角进行精度判定，来决定是否自动重新寻相，解决了在电机寻相结果较差时仍直接进行电机控制，而产生的电机运行较差或不受控等问题。
本发明的技术方案是：一种电机寻相精度判定方法，其步骤包括：
第一、基于永磁同步电机的即时状态，用户确定寻相电流、寻相校正时间、寻相稳定时间各参数；
第二、将永磁同步电机的相位角设置为0，d轴电流Id在用户设置的寻相时间内从0逐步上升到寻相电流的大小，电流环闭环控制将转子拉至电气零位；
第三、Id在用户设定的寻相稳定时间内保持寻相电流，进行编码器清零；
第四、Id逐渐减小到0，完成寻向；
第五、将永磁同步电机的相位角设置为一固定值X，d轴电流指令Id在用户设置的寻相时间内再次从0逐步上升到寻相电流的大小，将转子拉至电角度X；
第六、Id在用户设定的寻相稳定时间内保持寻相电流，记录此刻编码器传回的实际电角度；
第七、Id逐渐减小到0,将实际电角度与设置的固定值X进行对比，相差在精度许可范围内，即判定寻向成功，若相差超过精度许可范围，判定寻向失败，跳转第二步再次开始寻向。
本发明的优点是：在完成寻相的同时即可进行寻相结果精度的判定，在实际操作上不增加使用步骤。而增加寻相结果判断可以避免在错误的寻相结果下，出现的电机超速、电机飞车等因电角度错误而产生电机失控的问题，从而提升伺服的安全性。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为电机寻相精度判定方法的流程图；
具体实施方式
实施例：
一种电机寻相精度判定方法，在永磁同步伺服电机初步寻相完成后，给与电机一个已知的电角度偏移，通过电流闭环控制将电机拉到该角度，之后通过计算偏移后的实际电角度与给定已知电角度的差值，判断是否寻向成功，若失败，跳转回再次寻相，直至寻相结果判定成功。
具体步骤如下：步骤A，用户输入寻相电流指令、寻相校正时间、寻相稳定时间等参数；步骤B，伺服将永磁同步电机的相位角设置为0，d轴电流指令Id在用户设置的寻相时间内从0逐步上升到寻相电流指令的大小，电流环闭环控制将转子拉至电气0位；步骤C，Id在用户设定的寻相稳定时间内保持寻相电流，进行编码器清零；步骤D，Id逐渐减小到0，完成寻向；步骤E，将永磁同步电机的相位角设置为一固定值X，d轴电流指令Id在用户设置的寻相时间内再次从0逐步上升到寻相电流指令的大小，将转子拉至电角度X；步骤F，Id在用户设定的寻相稳定时间内保持寻相电流，记录此刻编码器传回的实际电角度；步骤G,Id逐渐减小到0,将实际电角度与设置的固定值X进行对比，相差在精度许可范围内，即判定寻向成功，若相差超过精度许可范围，判定寻向失败，跳转步骤B再次开始寻向。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明的。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (1)

1.一种电机寻相精度判定方法，其特征在于：其步骤包括：
第一、基于永磁同步电机的即时状态，用户确定寻相电流、寻相校正时间、寻相稳定时间各参数；
第二、将永磁同步电机的相位角设置为0，d轴电流Id在用户设置的寻相时间内从0逐步上升到寻相电流的大小，电流环闭环控制将转子拉至电气零位；
第三、Id在用户设定的寻相稳定时间内保持寻相电流，进行编码器清零；
第四、Id逐渐减小到0，完成寻相；
第五、将永磁同步电机的相位角设置为一固定值X，d轴电流指令Id在用户设置的寻相时间内再次从0逐步上升到寻相电流的大小，将转子拉至电角度X；
第六、Id在用户设定的寻相稳定时间内保持寻相电流，记录此刻编码器传回的实际电角度；
第七、Id逐渐减小到0,将实际电角度与设置的固定值X进行对比，相差在精度许可范围内，即判定寻相成功，若相差超过精度许可范围，判定寻相失败，跳转第二步再次开始寻相。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101604955A (zh) * 2009-07-16 2009-12-16 秦皇岛开发区海纳电测仪器有限责任公司 三相交流伺服电动机微动寻相方法
CN102969969A (zh) * 2012-12-14 2013-03-13 北京精雕科技有限公司 一种用于永磁同步伺服电机的自动寻相方法
CN105186956A (zh) * 2015-08-31 2015-12-23 许继集团有限公司 一种无传感器永磁同步电机启动控制方法以及对应的***

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