一种永磁同步电动机转子初始位置检测方法

    针对永磁同步电动机转子初始位置检测问题，利用估计坐标系下输入高频电压，永磁同步电动机响应电流包含转子位置信息的特征，提出了一种检测方法。并使用工具箱来建立仿真模型，对所提出方法的正确性及性能进行验证。仿真实验表明：所提出方法可以快速、准确地检测出永磁同步电动机转子初始位置，并且方法简单无需设计滤波器，所需计算了很少，检测过程简单不受转子位置等因素影响，符合工程应用要求。

    磁同步电动机控制中，永磁转子位置信息或多或少影响系统运行性能。而大量应用增量式编码器和无传感器技术的永磁同步电动机控制系统中，转子初始位置检测结果直接决定了系统的正常起动与运行性能，因此转子初始位置检测问题得到了广泛研究人员的关注。永磁同步电动机初始位置检测要求在静止情况下获取转子的初始位置，现有方法大致可分为开环与闭环两种方法。

    开环方法是指利用传感器获得电机的响应信号，间接地推算出转子初始位置。最简单的开环方法即霍尔传感器方法，其检测精度由传感器的安装密度直接决定。此外，常见的旋转高频信号注入法也属于该类，并且在此基础上发展处了基于零序电压、电压脉冲注入、转子估计坐标系下高频信号等开环方法。

    闭环方式时指利用传感器获取当前估计位置上输入激励下电机的响应信号，根据这些信号通过一定的算法获取当前估计位置与真实位置的偏差信息，并通过一定算法调整输入激励，使得估计位置不断逼近实际位置。

    理论上闭环方法可以获得无穷高的检测精度，但实际中收到AD采样精度及SVPWM输出精度等因素影响，检测精度有限。开环方法的检测结果同样受以上因素影响，并且容易收到噪声等因素影响。检测方法方面，闭环方法的检测时间一般不固定，受转子实际位置和算法收敛速度等因素影响，而开环方法的检测时间一般为固定。此外，一般开环方法的程序实现相比闭合方法相对简单，易于实现。

    本文利用永磁同步电动机在转子估计坐标系下高频信号注入时，响应电流与估计位置间的三角函数关系，提出了一种检测方法：在两个位置进行高频信号注入，使用所设计的算法从响应电流中推算出转子位置，并通过仿真实验验证方法的正确性及性能。