本發明提供了一種轉子位置估計方法、轉子位置估計裝置及電機，轉子位置估計方法包括：獲取第一相電流和第二相電流；獲取第一相電壓和第二相電壓；獲取速度參考值；計算第一反電勢和第二反電勢；對第一反電勢和第二反電勢積分處理獲得第一磁鏈和第二磁鏈；通過高通濾波器處理第一磁鏈和第二磁鏈獲得第三磁鏈和第四磁鏈；通過第三磁鏈和第四磁鏈計算出轉子磁鏈第一分量和轉子磁鏈第二分量；根據轉子磁鏈第一分量和轉子磁鏈第二分量計算轉子位置角；根據轉子磁鏈第一分量和轉子磁鏈第二分量計算轉子速度。本發明提供的轉子位置估計方法改善了相位角偏移、對參數敏感、弱磁區域工作不佳等問題，提高了效率和準確度。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，具體而言，涉及一種轉子位置估計方法、轉子位置估計裝置及電機。

背景技術

近年來，許多學者提出各種無速度傳感器控制方法，通常將其分為兩類，一類基于電機的基頻數學模型，由于其依賴電機參數，更適用于中高速的場合；另一類基于電機的凸極效應，采用諧波注入等方法進行提取，能運行于低速(零速)。采用基頻數學模型的開環磁鏈法、模型參考自適應、觀測器、卡爾曼濾波器等由于不需要利用電機的凸極效應，使其應用更為廣泛。在這當中，開環磁鏈法控制可靠，收斂快速，實現也最為簡單。

但常規的開環磁鏈法主要存在如下幾個問題，一是積分初值問題，二是抗參數擾動和信號干擾能力弱，三是弱磁區域工作不佳。相關技術中，常采用積分加高通濾波的方式，或者采用一階慣性環節替代積分器，同時利用高通環節分別對磁鏈在坐標系的兩個分量進行幅頻特性的補償。第一種方法加劇了系統對電機參數和系統噪聲的敏感性，而對于第二種方法，單一的補償參數無法適應整個頻帶，尤其是弱磁區域。

發明內容

為了解決上述技術問題至少之一，本發明的第一方面的實施例提出了一種轉子位置估計方法。

本發明的第二方面的實施例提出了一種轉子位置估計裝置。

本發明的第三方面的實施例提出了一種電機。

有鑒于此，根據本發明的第一方面的實施例，本發明提出了一種轉子位置估計方法，用于電機，包括：獲取電機的第一相電流和第二相電流；獲取電機的第一相電壓和第二相電壓；獲取電機的速度參考值；通過第一相電流、第二相電流、第一相電壓、第二相電壓、速度參考值及電機參數分別計算出第一反電勢和第二反電勢；通過第一低通濾波器分別對第一反電勢和第二反電勢積分處理并獲得第一磁鏈和第二磁鏈；通過高通濾波器處理第一磁鏈和第二磁鏈，獲得第三磁鏈和第四磁鏈，其中，高通濾波器的超前角等于低通濾波器的超前角；通過第三磁鏈和第四磁鏈分別計算出轉子磁鏈第一分量和轉子磁鏈第二分量；根據轉子磁鏈第一分量和轉子磁鏈第二分量計算轉子位置角；根據轉子磁鏈第一分量和轉子磁鏈第二分量計算轉子速度。

本發明提供的轉子位置估計方法，首先采用低通濾波加相位補償環節替代積分器(純物理積分)用于根據反電勢計算磁鏈，解決積分初值問題；其次，實時調整用于幅頻補償的高通濾波器的輸入磁鏈限幅值，調整的依據是反電勢和磁鏈的正交性，據此改善其對參數的敏感性和弱磁區域工作不佳的問題；最后，根據估計的轉子磁鏈的兩個分量計算轉子位置角度和轉速。通過上述的過程，改善了以往開環磁鏈積分方法帶來的相位角偏移、對參數敏感、弱磁區域工作不佳等問題，提高了估計轉子位置角度和轉速的效率和準確度，同時能夠實現較大速度范圍內的高精度轉子位置估計，并對電機參數變化和擾動表現出一定的魯棒性。