永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制的轉(zhuǎn)子初始位置檢測.pdf

1、永磁同步電動機(jī)具有體積小、控制特性好、功率因數(shù)高、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，使其在工業(yè)領(lǐng)域及民用方面的應(yīng)用日益廣泛。永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置的準(zhǔn)確性是影響其能否成功啟動和啟動力矩大小的決定性因素，若不能準(zhǔn)確檢測，則會導(dǎo)致電機(jī)啟動電流過大、啟動反轉(zhuǎn)甚至無法啟動等問題。在傳統(tǒng)的永磁同步電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)子位置信息是通過機(jī)械式傳感器來獲得，然而機(jī)械式傳感器在價格、工作環(huán)境和可靠性等方面存在一些制約因素，因此永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子初始

2、位置檢測策略的研究具有較大的工程意義。
　　本文主要針對面貼式永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制的轉(zhuǎn)子初始位置檢測問題展開相關(guān)研究。
　　首先陳述了永磁同步電機(jī)及其相關(guān)控制的發(fā)展現(xiàn)況和其轉(zhuǎn)子初始位置檢測的工程價值，并闡述了永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)所需的基本理論知識，分析了永磁同步電機(jī)矢量控制及基于滑模觀測器的無速度傳感器控制。
　　然后主要研究永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制的轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法，對常用的預(yù)定位法、高頻信號注入法和

3、電壓矢量注入法進(jìn)行了研究，通過數(shù)學(xué)模型及相關(guān)理論推導(dǎo)其原理并分析其優(yōu)劣點(diǎn)。重點(diǎn)對電壓矢量注入檢測面貼式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置的方法展開深入研究。在分析了利用繞組電感飽和效應(yīng)來檢測面貼式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置角有效性的基礎(chǔ)上，提出電壓矢量注入檢測方法，并針對傳統(tǒng)電壓矢量注入檢測方法準(zhǔn)確性和可靠性低的問題，提出在處理第二波電壓矢量時，利用反方向電感規(guī)律增加限制條件，且第二波電壓矢量后，增大電壓矢量的作用時間以增大電流峰值，從而增強(qiáng)轉(zhuǎn)子增

4、去磁效果和各矢量電流的差異性，共同作用以提高轉(zhuǎn)子初始位置檢測的精確可靠性。
　　最后構(gòu)建了以TI公司的TMS320F28335芯片為核心的實(shí)驗(yàn)平臺，給出了本文提出的面貼式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)和結(jié)果。利用預(yù)定位方法來佐證實(shí)驗(yàn)檢測準(zhǔn)確性，分析對比電壓矢量注入法改進(jìn)前后的檢測結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文分析設(shè)計(jì)的可行性和有效性，表明改進(jìn)后的檢測方法不僅能保證電機(jī)轉(zhuǎn)子完全靜止，而且大幅度增強(qiáng)了初始位置角檢測的可靠性，檢測