用于步进电机驱动芯片的转子磁链辨识方法与流程

本发明涉及电机转子的，尤其涉及一种用于步进电机驱动芯片的转子磁链辨识方法。

背景技术：

1、步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械运动的电动机，步进电机的工作原理是通过接收外部控制器发出的电脉冲信号，按照设定的步距角逐步旋转，从而实现精确的位置控制。

2、转子磁链（rotor flux linkage）是指由转子产生的磁通与定子绕组之间的耦合，反映了电机内部的磁场分布情况，转子磁链是描述电机电磁特性的重要参数之一，对于理解电机的工作原理和优化控制策略具有重要意义，然而在现有技术中，步进电机驱动芯片并没有电机转子磁链辨识的功能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于步进电机驱动芯片的转子磁链辨识方法，旨在解决现有技术中步进电机无法识别电机转子磁链的问题。

2、本发明是这样实现的，本发明提供一种用于步进电机驱动芯片的转子磁链辨识方法，包括：

3、基于步进电机构建等效电路模型，得到由若干个等效单元组成的所述等效电路模型；

4、根据所述等效电路模型对所述步进电机的电压与电流进行向量表达处理，得到所述步进电机的电压电流表达向量；

5、对所述步进电机的电压电流表达向量进行关联分析，得到所述步进电机的电压电流关系；

6、对所述步进电机施加第一激励信号与第二激励信号，并根据所述步进电机的电压电流关系对所述第一激励信号与所述第二激励信号进行对应的等效参数分析，得到对应所述第一激励信号的第一激励参数和对应所述第二激励信号的第二激励参数；

7、根据所述第一激励参数与所述第二激励参数进行交互解析，得到所述步进电机的转子磁链解析结果。

8、优选地，所述等效单元包括输入电压、输入电流、定子电阻、定子电感、定子电感反电动势、转子永磁体磁链、转子永磁体反电动势、合成反电动势。

9、优选地，所述电压电流表达向量包括输入电压、输入电流、合成反电动势、直流电动势、交轴电流、直接轴电流；其中，所述电压电流向量与所述等效单元一一对应，所述电压电流向量用于对所述等效单元进行向量表达，所述电压电流向量之间的向量关系用于反馈所述等效单元之间的关联关系；

10、所述输入电压与所述步进电机在非弱磁区电流相位的滞后角α之间的角度为；

11、所述输入电流与所述步进电机在非弱磁区电流相位的滞后角α之间的角度为；

12、所述输入电压与所述输入电流之间的角度为；

13、所述输入电流与所述合成反电动势之间的角度为；

14、所述合成反电动势与所述直流电动势互相垂直；

15、所述直流分量向量与所述交变分量向量之间的角度为；

16、所述交变分量向量与所述向量互相垂直。

17、优选地，所述步进电机的电压电流关系包括：

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20、；

21、；

22、。

23、优选地，所述第一激励信号的频率为，峰值电流为，所述第一激励参数包括：

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28、。

29、优选地，所述第二激励信号的频率为，峰值电流为，所述第二激励参数包括：

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33、；

34、。

35、优选地，所述步进电机的转子磁链解析结果为：

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38、。

39、本发明提供了一种用于步进电机驱动芯片的转子磁链辨识方法，具有以下有益效果：

40、本发明基于步进电机的工作原理，构建包含定子电阻、电感和转子磁链的等效电路模型，对电机的电压和电流进行向量表达，形成电压电流表达向量，分析电压电流表达向量，获取步进电机的电压电流关系，识别相互影响关系，分别施加第一和第二激励信号，记录电机的电压和电流响应，根据电压电流关系，提取第一和第二激励参数，通过对比和分析第一和第二激励参数，得到转子磁链的解析结果，解决了现有技术中步进电机无法识别电机转子磁链的问题。

技术特征：

1.一种用于步进电机驱动芯片的转子磁链辨识方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的用于步进电机驱动芯片的转子磁链辨识方法，其特征在于，所述等效单元包括输入电压、输入电流、定子电阻、定子电感、定子电感反电动势、转子永磁体磁链、转子永磁体反电动势、合成反电动势。

3.如权利要求2所述的用于步进电机驱动芯片的转子磁链辨识方法，其特征在于，所述电压电流表达向量包括输入电压、输入电流、合成反电动势、直流电动势、交轴电流、直接轴电流；其中，所述电压电流向量与所述等效单元一一对应，所述电压电流向量用于对所述等效单元进行向量表达，所述电压电流向量之间的向量关系用于反馈所述等效单元之间的关联关系；

4.如权利要求3所述的用于步进电机驱动芯片的转子磁链辨识方法，其特征在于，所述步进电机的电压电流关系包括：

5.如权利要求4所述的用于步进电机驱动芯片的转子磁链辨识方法，其特征在于，所述第一激励信号的频率为，峰值电流为，所述第一激励参数包括：

6.如权利要求5所述的用于步进电机驱动芯片的转子磁链辨识方法，其特征在于，所述第二激励信号的频率为，峰值电流为，所述第二激励参数包括：

7.如权利要求6所述的用于步进电机驱动芯片的转子磁链辨识方法，其特征在于，所述步进电机的转子磁链解析结果为：

技术总结本发明涉及电机转子的技术领域，公开了一种用于步进电机驱动芯片的转子磁链辨识方法，本发明基于步进电机的工作原理，构建包含定子电阻、电感和转子磁链的等效电路模型，对电机的电压和电流进行向量表达，形成电压电流表达向量，分析电压电流表达向量，获取步进电机的电压电流关系，识别相互影响关系，分别施加第一和第二激励信号，记录电机的电压和电流响应，根据电压电流关系，提取第一和第二激励参数，通过对比和分析第一和第二激励参数，得到转子磁链的解析结果，解决了现有技术中步进电机无法识别电机转子磁链的问题。技术研发人员：谢永亮,聂鸿财,刘俊杰,关钰晖,姜立运受保护的技术使用者：深圳率能半导体有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/21