12-10極永磁磁通切換電機(jī)無位置傳感器技術(shù)研究.pdf

1、永磁磁通切換型電機(jī)轉(zhuǎn)子上無永磁體和繞組，其永磁體放在定子上，因而有利于永磁體的散熱和抗不可逆退磁，此外永磁磁通切換型電機(jī)具有反電勢正弦度高和功率密度高等優(yōu)點(diǎn)，故適用于無刷交流傳動(dòng)系統(tǒng)。而高性能的傳動(dòng)控制需安裝位置傳感器以實(shí)時(shí)測量轉(zhuǎn)子位置及速度，但造成系統(tǒng)成本高、體積大、可靠性低等限制。因此，本文針對12/10極永磁磁通切換型電機(jī)，研究了其無位置傳感器技術(shù)。
　　首先研究了基于高頻正弦信號(hào)注入的12/10極永磁磁通切換電機(jī)無位置控制

2、。在介紹永磁磁通切換電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，分別對高頻旋轉(zhuǎn)正弦信號(hào)注入和脈振正弦信號(hào)注入無位置控制原理進(jìn)行了分析及推導(dǎo)，并通過實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的低速無位置傳感器技術(shù)運(yùn)行。
　　在分析傳統(tǒng)脈振正弦信號(hào)注入的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)行了高頻脈振方波及三角波信號(hào)注入的電機(jī)零速及低速無位置控制研究。分別推導(dǎo)了位置誤差信號(hào)的表達(dá)式，研究了不同的位置誤差信號(hào)處理方法，并對零速時(shí)的位置跟蹤、磁極方向辨識(shí)、位置估算收斂性進(jìn)行了分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了基于方波及三角

3、波信號(hào)注入的電機(jī)零速及低速無位置控制的可行性及有效性。
　　此外，本文還研究了12/10極永磁磁通切換電機(jī)的無速度直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，即首先利用基于反電勢的滑模觀測器得到估算轉(zhuǎn)速構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)，在此基礎(chǔ)上研究了基于轉(zhuǎn)矩角增量的SVM控制策略、基于轉(zhuǎn)矩和磁鏈滑模觀測器的SVM控制策略以及SVM直接轉(zhuǎn)矩磁鏈控制策略，由于這三種控制策略都是基于SVM調(diào)制，因而其開關(guān)頻率固定，可有效抑制外部噪聲和干擾，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了無速度控制的可行性及采用