寬轉(zhuǎn)速范圍永磁同步電機的無位置傳感器控制.pdf

1、永磁同步電機因其功率密度高、功率因數(shù)高、效率高的特點，在電氣傳動系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在永磁同步電機控制系統(tǒng)中，準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子位置信息必不可少，通常采用機械式位置傳感器直接測量轉(zhuǎn)子位置。機械式位置傳感器的存在不僅增加了系統(tǒng)的體積和成本，還因為其自身的局限性限制了在一些高溫、高腐蝕性惡劣環(huán)境的應(yīng)用，從而成為目前制約永磁同步電機進一步推廣應(yīng)用的最大阻礙。為了克服這一難題，無位置傳感器控制技術(shù)應(yīng)運而生，并成為了當(dāng)前電氣傳動領(lǐng)域最為活躍的研

2、究方向之一。
　　本文從永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型及矢量控制基本原理入手，選取了id=0的電流控制策略，并搭建了其仿真模型；在此基礎(chǔ)上，針對面貼式永磁同步電機無位置傳感器控制技術(shù)進行研究。在充分分析目前無位置傳感器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，采用適用于零速低速范圍的脈振高頻電壓注入法與適用于中高速范圍的反電勢直接計算法相結(jié)合的策略，以實現(xiàn)在寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)永磁同步電機無位置傳感器運行。
　　首先對脈振高頻電壓注入法進行研究。針對面貼式

3、永磁同步電機的飽和凸極性原理進行分析，并提出一種飽和凸極性檢測方法；針對脈振高頻電壓注入法所特有的初始位置判斷問題進行研究，提出一種初始位置判斷方法；搭建了脈振高頻電壓注入法的仿真模型，仿真實現(xiàn)了初始位置檢測及低速無位置傳感器運行。
　　然后對反電勢直接計算法及兩種方法的切換進行研究，給出了反電勢提取方法及轉(zhuǎn)子位置與反電勢的關(guān)系；采用在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，兩種無位置傳感器方法加權(quán)切換的方式以實現(xiàn)兩種方法之間的平滑切換；搭建了該方法的仿