无刷直流电机的换相方法、装置和无刷直流电机系统

技术特征：
1.一种无刷直流电机的换相方法，其特征在于，包括：获取两相静止坐标系下所述无刷直流电机的目标相反电动势和目标相电流；基于同频提取器滤除所述目标相反电动势中的多次谐波和所述目标相电流中的多次谐波，得到相反电动势基波和相电流基波；根据所述相反电动势基波和所述相电流基波，构造所述无刷直流电机的换相误差；根据所述换相误差，校正所述无刷直流电机的换相。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取两相静止坐标系下无刷直流电机的相反电动势和相电流之前，还包括：获取三相静止坐标系下，三相绕组的端电压，所述无刷直流电机包括所述三相绕组；根据所述三相绕组的端电压，确定所述三相绕组的相反电动势。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取两相静止坐标系下，所述无刷直流电机的目标相反电动势，包括：基于坐标系变换，将所述三相绕组的相反电动势转换为所述目标相反电动势；所述获取两相静止坐标系下，所述无刷直流电机的目标相电流，包括：基于所述坐标系变换，将所述三相静止坐标系下的所述三相绕组的相电流转换为所述目标相电流。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述相反电动势基波和所述相电流基波，构造所述无刷直流电机的换相误差，包括：基于双锁相环结构，根据所述相反电动势基波，确定反电动势基波相位角；基于所述双锁相环结构，根据所述相电流基波，确定电流基波相位角；根据所述反电动势基波相位角和所述电流基波相位角，构造所述换相误差。5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述换相误差，校正所述无刷直流电机的换相，包括：根据所述换相误差的积分、积分系数、所述换相误差和增益系数，确定换相误差补偿量；根据所述换相误差补偿量和过零点信号，确定换相信号；根据所述换相信号，控制所述无刷直流电机换相。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述相反电动势基波，确定反电动势基波相位角，包括：在如下公式为零的情况下，确定所述反电动势基波相位角θ
e
：其中，a
e1
为相反电动势基波，为反电动势基波相位角的估计值；所述根据所述相电流基波，确定电流基波相位角，包括：在如下公式为零的情况下，确定所述电流基波相位角θ
i
：其中，a
i1
为电流基波，为电流基波相位角的估计值。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述反电动势基波相位角和所述
电流基波相位角，构造所述换相误差，包括：根据如下公式构造所述换相误差θ
dif
：θ
dif
＝θ
e-θ
i
其中，θ
e
为反电动势基波相位角，θ
i
为电流基波相位角。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述换相误差的积分、积分系数、所述换相误差和增益系数，确定换相误差补偿量，包括：根据如下公式确定所述换相误差补偿量θ
com
：θ
com
＝k
p
(θ
dif
k
i
∫θ
dif
dt)其中，k
p
为增益系数，k
i
为积分系数，θ
dif
为换相误差。9.一种无刷直流电机的换相装置，其特征在于，包括：采集模块，用于获取两相静止坐标系下，所述无刷直流电机的目标相反电动势和目标相电流；滤波提取模块，用于基于同频提取器滤除所述目标相反电动势中的多次谐波和所述目标相电流中的多次谐波，得到相反电动势基波和相电流基波；换相误差构造模块，用于根据所述相反电动势基波和所述相电流基波，构造所述无刷直流电机的换相误差；换相校正模块，用于根据所述换相误差，校正所述无刷直流电机的换相。10.一种无刷直流电机系统，其特征在于，包括：无刷直流电机、三相全桥和如权利要求9所述的换相装置。

技术总结
本发明涉及一种无刷直流电机的换相方法、装置和无刷直流电机系统。该方法包括：获取两相静止坐标系下所述无刷直流电机的目标相反电动势和目标相电流；基于同频提取器滤除所述目标相反电动势中的多次谐波和所述目标相电流中的多次谐波，得到相反电动势基波和相电流基波；根据所述相反电动势基波和所述相电流基波，构造所述无刷直流电机的换相误差；根据所述换相误差，校正所述无刷直流电机的换相。该方法能够获得比较准确的换相误差以校正换相，从而提高换相的精度。从而提高换相的精度。从而提高换相的精度。


技术研发人员：张海峰 邓丽蓉 郑世强 金浩 吴浩廷
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2022.02.22
技术公布日：2022/5/10