阅读说明：本技术 一种永磁同步电机转子初始位置检测方法、装置及变频器 (Method and device for detecting initial position of rotor of permanent magnet synchronous motor and frequency converter ) 是由 李光明 徐政 王秀波 徐向宇 关彦彬 于 2019-11-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种永磁同步电机转子初始位置检测方法、装置、变频器及存储介质,涉及转子初始位置检测技术领域,该方法包括：分别封锁三相中任一相输出,由其余两相选择性地对三相绕组进行加压；在加压结束后,分别进行电流采样,得到第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流；基于磁极轴向角度计算公式,根据所述第一采样电流、所述第二采样电流和所述第三采样电流确定转子磁极轴向位置。本发明提供的永磁同步电机转子初始位置检测方法、装置及变频器,无需进行多个电压矢量的调制,大大简化了检测过程,并彻底消除了控制误差的影响。(The invention discloses a method and a device for detecting the initial position of a permanent magnet synchronous motor rotor, a frequency converter and a storage medium, which relate to the technical field of the detection of the initial position of the rotor, and the method comprises the following steps: any phase output in the three phases is blocked respectively, and the other two phases selectively pressurize the three-phase winding; after pressurization is finished, current sampling is respectively carried out to obtain a first sampling current, a second sampling current and a third sampling current; and determining the axial position of the magnetic pole of the rotor according to the first sampling current, the second sampling current and the third sampling current based on a magnetic pole axial angle calculation formula. The method and the device for detecting the initial position of the permanent magnet synchronous motor rotor and the frequency converter do not need to modulate a plurality of voltage vectors, greatly simplify the detection process and thoroughly eliminate the influence of control errors.)

一种永磁同步电机转子初始位置检测方法、装置及变频器

技术领域

本发明涉及转子初始位置检测技术领域，特别涉及一种永磁同步电机转子初始位置检测方法、装置及变频器。

背景技术

为了保证永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor：PMSM)无速度传感器控制系统拥有高转矩、无回摆的起动特性，其变频控制器应该具备检测转子初始位置的功能。

转子初始位置的检测与估算必须确保在整个过程中不引起转子位置发生变化，同时还要满足精度和速度的要求。

现有技术中有一种变频器易于实现的矢量注入两步检测法。第一步：依次向PMSM施加12个等间隔分布的小幅值电压矢量，利用电机凸极效应对电流响应的影响，确认磁极轴向位置与电压矢量的对应关系。为了提高抗干扰能力、检测灵敏度和准确度，进行多次电流采样，并以电流变化速率的平方和为目标观测量。第二步：在磁极轴的正反方向上施加大幅值电压矢量，利用铁芯磁饱和特性对电流响应的影响，分辨转子磁极极性，确认转子位置。但是，此方法只能获得与电压矢量方向绑定的检测结果，而通过增加合成电压矢量来提高检测精度的策略，也由于相邻电压矢量对应的目标观测量之间的差异逐渐变小，难以获得预期的效果。另外，此方法基于电压矢量的三相调制，对变频器电压控制和电流采样的精度要求高，尤其是对死区时间的影响要作精确的补偿。

发明内容

本发明提供一种永磁同步电机转子初始位置检测方法、装置及变频器，无需进行多个电压矢量的调制，大大简化了检测过程，并彻底消除了控制误差的影响。

第一方面，本发明实施例提供了一种永磁同步电机转子初始位置检测方法，包括步骤：

分别封锁三相中任一相输出，由其余两相选择性地对三相绕组进行加压；

在加压结束后，分别进行电流采样，得到第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流；

基于磁极轴向角度计算公式，根据所述第一采样电流、所述第二采样电流和所述第三采样电流确定转子磁极轴向位置。

优选地，所述分别封锁三相中任一相输出，由其余两相选择性地对三相绕组进行加压，具体为：若三相绕组采用Y型接线方式，封锁C相，仅由A和B相输出脉宽调制直流电压U_ab，A与B相绕组反向串联通电，同理依次封锁A和B相，输出对应电压U_bc和U_ca；若三相绕组采用Δ型接线方式，输出U_ab，对应B和C相绕组的串联电路与A相绕组反向并联，同理依次输出U_bc和U_ca。

优选地，所述在加压结束后，分别进行电流采样，得到第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流，具体为：若达到加压时长T，结束加压，三相绕组采用Y型接线方式时，第一采样电流I_ab≈DU_dcT/[3L₀+3L₁cos 2(θ′+30°)]，第二采样电流I_bc≈DU_dcT/(3L₀-3L₁cos 2θ′)，第三采样电流I_ca≈DU_dcT/[3L₀+3L₁cos 2(θ′-30°)]；若三相绕组采用Δ型接线方式，第一采样电流I_ab≈DU_dcT/(L₀+L₁cos 2θ′)，第二采样电流I_bc≈DU_dcT/[L₀+L₁cos 2(θ′+60°)]，第三采样电流I_ca≈DU_dcT/[L₀+L₁cos 2(θ′-60°)]，其中，L₀为电感的恒定分量，L₁为凸极效应所导致的电感变化分量，D为导通占空比，U_dc为变频器直流母线电压，L_ab为对应的等效电感。

优选地，所述基于磁极轴向角度计算公式，根据所述第一采样电流、所述第二采样电流和所述第三采样电流确定转子磁极轴向位置，具体为：通过公式

确定转子磁极轴向位置。

第二方面，本发明实施例提供了一种永磁同步电机转子初始位置检测装置，包括：

加压模块，用于分别封锁三相中任一相输出，由其余两相选择性地对三相绕组进行加压；

电流采样模块，用于在加压结束后，分别进行电流采样，得到第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流；

位置确定模块，用于基于磁极轴向角度计算公式，根据所述第一采样电流、所述第二采样电流和所述第三采样电流确定转子磁极轴向位置。

优选地，所述加压模块中，用于分别封锁三相中任一相输出，由其余两相选择性地对三相绕组进行加压，具体为：若三相绕组采用Y型接线方式，封锁C相，仅由A和B相输出脉宽调制直流电压U_ab，A与B相绕组反向串联通电，同理依次封锁A和B相，输出对应电压U_bc和U_ca；若三相绕组采用Δ型接线方式，输出U_ab，对应B和C相绕组的串联电路与A相绕组反向并联，同理依次输出U_bc和U_ca。

优选地，所述电流采样模块中：用于在加压结束后，分别进行电流采样，得到第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流，具体为：若达到加压时长T，结束加压，三相绕组采用Y型接线方式时，第一采样电流I_ab≈DU_dcT/[3L₀+3L₁cos 2(θ′+30°)]，第二采样电流I_bc≈DU_dcT/(3L₀-3L₁cos 2θ′)，第三采样电流I_ca≈DU_dcT/[3L₀+3L₁cos 2(θ′-30°)]；若三相绕组采用Δ型接线方式，第一采样电流I_ab≈DU_dcT/(L₀+L₁cos 2θ′)，第二采样电流I_bc≈DU_dcT/[L₀+L₁cos 2(θ′+60°)]，第三采样电流I_ca≈DU_dcT/[L₀+L₁cos 2(θ′-60°)]，其中，L₀为电感的恒定分量，L₁为凸极效应所导致的电感变化分量，D为导通占空比，U_dc为变频器直流母线电压，L_ab为对应的等效电感。

优选地，所述位置确定模块中，用于基于磁极轴向角度计算公式，根据所述第一采样电流、所述第二采样电流和所述第三采样电流确定转子磁极轴向位置，具体为：通过公式

确定转子磁极轴向位置。

第三方面，本发明实施例提供了一种变频器，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器；所述一个或多个存储器与所述一个或多个处理器耦合，所述一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当所述一个或多个处理器执行所述计算机指令时，所述变频器执行上述所述的永磁同步电机转子初始位置检测方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，其上存储计算机指令，当所述计算机指令在终端上运行时，使得所述终端执行如上述所述的永磁同步电机转子初始位置检测方法。

采用上述技术方案，通过依次向各相定子绕组施加相同的电压，根据响应电流的大小判定转子磁极轴向位置，简化了检测过程，消除了误差影响，提高了检测精度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的永磁同步电机转子初始位置检测方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的逆变电路示意图；

图3为本发明实施例提供的两种接线形式的基准电压矢量示意图；

图4为本发明实施例提供的Y型接线电流方向规定；

图5为本发明实施例提供的Δ型接线电流方向规定；

图6为本发明实施例提供的软件流程图；

图7为本发明实施例提供的永磁同步电机转子初始位置检测装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

为了保证永磁同步电机无速度传感器控制系统能以高转矩起动、不反转，同时为电机电感参数的离线辨识提供转子角度信息，其变频控制器应该具备检测转子初始位置的功能。为此，本申请提出了分相注入检测法，变频器每次封锁一相，其余两相输出电压脉冲矢量，分三次对PMSM的各相定子绕组单独施加大小相等的电压，利用单次同步采样的电流，即可准确计算出磁极轴向的角度。由于无需进行多个电压矢量的调制，大大简化了检测过程，并彻底消除了控制误差的影响。

第一方面，如图1所示，本发明实施例提供了一种永磁同步电机转子初始位置检测方法，包括步骤：

步骤S101、分别封锁三相中任一相输出，由其余两相选择性地对三相绕组进行加压；

步骤S102、在加压结束后，分别进行电流采样，得到第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流；

步骤S103、基于磁极轴向角度计算公式，根据第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流确定转子磁极轴向位置。

优选地，步骤S101中：分别封锁三相中任一相输出，由其余两相选择性地对三相绕组进行加压，具体为：若三相绕组采用Y型接线方式，封锁C相，仅由A和B相输出脉宽调制直流电压U_ab，A与B相绕组反向串联通电，同理依次封锁A和B相，输出对应电压U_bc和U_ca；若三相绕组采用Δ型接线方式，输出U_ab，对应B和C相绕组的串联电路与A相绕组反向并联，同理依次输出U_bc和U_ca。

优选地，步骤S102中：在加压结束后，分别进行电流采样，得到第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流，具体为：若达到加压时长T，结束加压，三相绕组采用Y型接线方式时，第一采样电流I_ab≈DU_dcT/[3L₀+3L₁cos 2(θ′+30°)]，第二采样电流I_bc≈DU_dcT/(3L₀-3L₁cos 2θ′)，第三采样电流I_ca≈DU_dcT/[3L₀+3L₁cos 2(θ′-30°)]；若三相绕组采用Δ型接线方式，第一采样电流I_ab≈DU_dcT/(L₀+L₁cos 2θ′)，第二采样电流I_bc≈DU_dcT/[L₀+L₁cos 2(θ′+60°)]，第三采样电流I_ca≈DU_dcT/[L₀+L₁cos 2(θ′-60°)]，其中，L₀为电感的恒定分量，L₁为凸极效应所导致的电感变化分量，D为导通占空比，U_dc为变频器直流母线电压，L_ab为对应的等效电感。

优选地，步骤S103中：基于磁极轴向角度计算公式，根据所述第一采样电流、所述第二采样电流和所述第三采样电流确定转子磁极轴向位置，具体为：通过公式确定转子磁极轴向位置。

下面将进行具体说明：

绕组接线形式与转子位置定义

PMSM的三相定子绕组接线方式有两种，一般采用Y型接线，也有为了满足特殊需求而采用Δ型接线。变频器采用SVPWM控制，根据转子磁极位置输出合适的电压矢量，形成所需的定子磁场。三相逆变电路允许有8种不同的开关状态，当与Y型接线的绕组相结合，就形成了通常定义的6个非零电压矢量和2个零电压矢量，再以这些基本电压矢量合成其它所需的电压矢量，并将S₁/S₄/S₆导通、S₂/S₃/S₅关断时的输出作为基准电压矢量。

其中，图2为逆变电路示意图。

转子位置的定义方法有两种，一种是与基准电压矢量的电气夹角θ，立足于变频器的输出控制；另一种是与A相绕组轴向的电气夹角θ'，立足于电机结构。Y型接线和Δ型接线时的基准电压矢量与A相轴线关系如图3所示。Y型接线时，基准电压矢量所形成的定子磁场与A相绕组轴向保持一致，故θ＝θ'；Δ型接线时，基准电压矢量所形成的定子磁场滞后A相绕组30°，故θ＝θ'-30°。

定子绕组自感与互感

分相注入法是基于永磁同步电机定子相间电感与转子位置角θ间的关系公式提出的。其基本原理是：依次封锁变频器的某一相输出，由其余两相对三相绕组施加一定占空比的斩波脉冲电压矢量，总共施加三次电压矢量，测得三次相间电流，则根据相间电流响应的不同，可得知相间电感不同，从而反推出转子位置角θ。因此，首先对相间电感和转子位置角θ间的关系公式进行推导。

永磁同步的气隙磁场中存在高次谐波，但在实际的电机设计与应用中，由于采用分布短距绕组、凸极形状的设计等措施，高次谐波磁动势和磁密的作用被大大削弱，因此忽略高次谐波、只考虑气隙基波磁场，也可满足工程精度需求。

首先考虑定子三相绕组的自感。仅考虑基波磁场时，当转子d轴与A相轴线重合，即θ'＝0°或θ'＝180°时，A相自感达到最大值，设该最大值为L_aad；当转子d轴与A相轴线垂直，即θ'＝90°或θ'＝270°时，A相自感达到最小值，设该最小值为L_aaq。在其余位置上，A相自感随磁导率成正弦变化。

A相自感随转子位置角θ的变化公式为：

L_aa＝L₀+L₁cos 2θ′ (1)

其中，其中，L₀和L₁的值分别为：

同理，B相和C相自感随转子位置角θ的变化公式为：

再考虑定子绕组的互感。A相和B相绕组间的互感公式为：

同理，BC和CA绕组的互感公式分别为：

由定子绕组的自感与互感可以看出，定子不同位置的电感与转子位置角θ'有关。下面分别对Y型接线和Δ型接线下的分相注入法进行推导。

Y型接法下转子磁极位置辨识

对于Y型接线电流正方向规定如图4所示。

当S₄导通、S₂/S₃/S₅/S₆关断、S₁作斩波控制时，为封锁C相，仅由A和B相输出脉宽调制直流电压U_ab。此时，A相与B相反向串联通电，C相断开，电压矢量U_ab加在A相和B相绕组之间。各相电流间的关系为：

i_ab＝i_a＝-i_b,i_c＝0 (8)

电压矢量U_ab与电流和电感的关系为：

因此，Y型接线下A相与B相的相间电感L_ab与电阻R_ab分别为：

L_ab＝L_aa+L_bb-2M_ab (10)

R_ab＝2R (11)

电压矢量U_ab相当于加在电阻R_ab和电感L_ab串联的一阶电路两端，电流响应i_ab的表达式为：

当t很小时，根据等价无穷小公式，有

因此，i_ab的值近似为

可知，当t很小时，i_ab与相间电感L_ab有关，与相间电阻R_ab无关。

下面推导L_ab的表达式。将定子绕组的自感与互感公式代入L_ab表达式，有

可以看出，相间电感L_ab与转子位置角θ有关，且相间电感的变化周期为π，即θ'角每变化180°，L_ab变化一个周期。

同理，当施加电压矢量U_bc、封锁A相，和施加电压矢量U_ca、封锁B相时，分别推导L_bc和L_ca可得

L_bc＝L_bb+L_cc-2M_bc＝3L₀-3L₁cos 2θ' (16)

设直流母线电压为U_dc，U_ab、U_bc、U_ca的占空比均为D，且电流上升时间均为t。根据式(14)相间电流与相间电感的关系，得t时刻相间电流的大小为

根据i_ab、i_bc和i_ca的表达式可知，三组相间电流均含有转子位置角θ'信息。通过式(19)，即可将θ'求解出来：

此公式计算得到的2θ'角的取值范围为0～180°，即θ'角的取值范围为0～90°，而转子位置角θ'实际的取值应为0～180°，因此还需要根据sin2θ'和cos2θ'的正负判断2θ'所在象限，将2θ'取值范围扩大到360°，即将θ'取值范围扩大到180°。

具体方法见表1。

表1θ'的符号判断与取值

对于sin2θ'和cos2θ'的符号判断，需要注意的是L₁的符号。重写L₁的定义公式如下：

如前所述，对于凸极永磁同步电机，d轴方向上有永磁体。由于永磁体的磁导率接近空气，因此d轴方向上的等效气隙长度增加，磁导率小，电感较小；q轴方向没有永磁体，而是铁磁材料，因而等效气隙长度小，磁导率大，电感较大。因此在上述公式中，L_aad与L_aaq的大小关系为：

L_aad＜L_aaq (21)

故L₁＜0，即L₁的符号为负。在式(19)中，sin2θ'与(1/i_ab-1/i_ca)符号相同，cos2θ'与(2/i_bc-1/i_ab-1/i_ca)符号相同。又因为Y型接线时，基准电压矢量所形成的定子磁场与A相绕组轴向一致，即θ＝θ'，而永磁同步电机的矢量控制需要知道转子d轴相对于基准电压矢量的方向，因此由式(19)计算得到的θ'值就是SVPWM控制中转子位置角θ的值。

Δ型接法下转子磁极位置辨识

对于Δ型接线的电流正方向规定如图5所示。

当S₄导通、S₂/S₃/S₅/S₆关断、S₁作斩波控制时，为封锁C相，仅由A和B相输出脉宽调制直流电压U_ab。此时，B相与C相串联，再反向与A相并联。各相电流间的关系为：

i_ab＝i_a-i_b，i_b＝i_c (22)

从A相支路来看，电压矢量U_ab与电流和电感的关系为：

从B、C相串联支路来看，电压矢量U_ab与电流和电感的关系为：

由式(23)和式(24)约去i_a并化简，可得U_ab与i_ab的关系式为

因此，Δ型接线下，施加U_ab时电压两端间的电感L_ab与电阻R_ab分别为：

与Y型接法时相同，电压矢量U_ab相当于加在电阻R_ab和电感L_ab串联的一阶电路两端，电流响应i_ab的表达式为：

将定子绕组的自感与互感公式代入L_ab表达式，有

同理，当施加电压矢量U_bc、封锁A相，和施加电压矢量U_ca、封锁B相时，分别推导L_bc和L_ca可得

设直流母线电压为U_dc，U_ab、U_bc、U_ca的占空比均为D，且电流上升时间均为t，t足够小。则t时刻相间电流的大小为

根据i_ab、i_bc和i_ca的表达式可将转子位置角θ求解出来：

PMSM的矢量控制需要掌握相对于基准电压矢量的转子位置θ，由于Δ型接线时，基准电压矢量所形成的定子磁场滞后A相绕组30°，即θ＝θ′-30°。因此，将θ＝θ′-30°代入式(33)，可得到我们所需要的转子位置θ的计算公式。对比式(18)和式(32)，可知仍可用式(19)直接求得θ，即式(19)对Y型和Δ型接线均适用。

因此，不论是在Y型接法下还是在Δ型接法下，分相注入法的计算公式均为式(19)，加压、测量和计算过程为：

(1)S₁作占空比为D的斩波控制、S₄导通、S₂/S₃/S₅/S₆关断，从而输出脉宽调制直流电压U_ab，封锁C相。经过时间t后，测量A相或B相的电流大小i_ab；

(2)S₃作占空比为D的斩波控制、S₆导通、S₁/S₂/S₄/S₅关断，从而输出脉宽调制直流电压U_bc，封锁A相。经过时间t后，测量B相或C相的电流大小i_bc；

(3)S₅作占空比为D的斩波控制、S₂导通、S₁/S₃/S₄/S₆关断，从而输出脉宽调制直流电压U_ca，封锁B相。经过时间t后，测量C相或A相的电流大小i_ca；

(4)将测得的i_ab、i_bc和i_ca代入公式(19)和表1，计算转子位置角θ。

根据控制器功能分析，转子位置检测需要给离线参数辨识提供位置角信息，因此应作为系统开机初始化后第一个运行的离线辨识功能。根据分相注入法的实施过程，初始位置辨识主要包括以下步骤：

1)参数初始化：根据需要施加的U_ab、U_bc、U_ca的大小和整流电路输出的直流母线电压U_dc，设定电压占空比D，从而计算PWM一个周期内的开关计数值，作为施加斩波电压的开关计数值。根据需要的电流上升时间和控制器控制周期，计算电流AD采样所需经过的周期数。

2)电压施加与电流采样：首先施加电压U_ab。A相上桥臂作斩波输出，下桥臂封锁；B相下桥臂导通，上桥臂封锁；C相上下桥臂均封锁。施加到所需时间t后，采样电流i_ab，并封锁A相上桥臂，使得电机ABC三端的电压均为0。经过一段时间后，AB相间的电流降为0，则可继续施加下一电压矢量并进行电流采样，以此类推，直到三次电流采样均完成。

3)转子轴向位置计算：根据本章所提出的转子磁极位置检测方法，用i_ab、i_bc和i_ca计算转子轴向的角度θ。

4)转子极性辨识：在上一步所辨识出的轴向位置θ和其反方向θ+π上，分别计算和施加合成电压矢量U_θ和U_θ+π，得到电流矢量I_θ和I_θ+π。根据磁饱和效应可知，当d轴电流为正时，转子磁极处于增磁状态，电流上升较快；当d轴电流为负时，转子磁极处于去磁状态，电流上升较慢。因此，I_θ和I_θ+π中值较大的一个，其所对应的角度即为转子N极的角度。

软件流程图如图6所示。

第二方面，如图7所示，本发明实施例提供了一种永磁同步电机转子初始位置检测装置，包括：

加压模块71，用于分别封锁三相中任一相输出，由其余两相选择性地对三相绕组进行加压；

电流采样模块72，用于在加压结束后，分别进行电流采样，得到第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流；

位置确定模块73，用于基于磁极轴向角度计算公式，根据第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流确定转子磁极轴向位置。

优选地，加压模块71中，用于分别封锁三相中任一相输出，由其余两相选择性地对三相绕组进行加压，具体为：若三相绕组采用Y型接线方式，封锁C相，仅由A和B相输出脉宽调制直流电压U_ab，A与B相绕组反向串联通电，同理依次封锁A和B相，输出对应电压U_bc和U_ca；若三相绕组采用Δ型接线方式，输出U_ab，对应B和C相绕组的串联电路与A相绕组反向并联，同理依次输出U_bc和U_ca。

优选地，电流采样模块72中：用于在加压结束后，分别进行电流采样，得到第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流，具体为：若达到加压时长T，结束加压，三相绕组采用Y型接线方式时，第一采样电流I_ab≈DU_dcT/[3L₀+3L₁cos 2(θ′+30°)]，第二采样电流I_bc≈DU_dcT/(3L₀-3L₁cos 2θ′)，第三采样电流I_ca≈DU_dcT/[3L₀+3L₁cos 2(θ′-30°)]；若三相绕组采用Δ型接线方式，第一采样电流I_ab≈DU_dcT/(L₀+L₁cos 2θ′)，第二采样电流I_bc≈DU_dcT/[L₀+L₁cos 2(θ′+60°)]，第三采样电流I_ca≈DU_dcT/[L₀+L₁cos 2(θ′-60°)]，其中，L₀为电感的恒定分量，L₁为凸极效应所导致的电感变化分量，D为导通占空比，U_dc为变频器直流母线电压，L_ab为对应的等效电感。

优选地，位置确定模块73中，用于基于磁极轴向角度计算公式，根据第一采样电流、第二采样电流和第三采样电流确定转子磁极轴向位置，具体为：通过公式

确定转子磁极轴向位置。

第三方面，本发明实施例提供了一种变频器，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器；所述一个或多个存储器与所述一个或多个处理器耦合，所述一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当所述一个或多个处理器执行所述计算机指令时，所述变频器执行上述所述的永磁同步电机转子初始位置检测方法。

上述存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

其中，存储器用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器来控制执行。处理器用于执行存储器中存储的应用程序代码，从而实现本专利方法中的功能。

在具体实现中，作为一种实施例，处理器可以包括一个或多个CPU。

在具体实现中，作为一种实施例，该终端可以包括多个处理器。这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-CPU)处理器，也可以是一个多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，其上存储计算机指令，当所述计算机指令在终端上运行时，使得所述终端执行如上述所述的永磁同步电机转子初始位置检测方法。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。