表贴式永磁同步电机无位置传感器控制

2012年04月24日13:58:38 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

陈　宁，陈文祥，喻寿益
中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙

摘　　　要：位置传感器会增加系统成本和测量噪声，且无法应用在一些恶劣环境。论文在研究表贴式永磁同步电机无位置传感器的控制策略的基础上，提出一种基于反电动势的位置估计方法。利用两相旋转坐标系下电机方程的反电势形式，结合前馈控制，计算出转子位置的偏差角度，再采用锁相环结构对电机的相位和速度进行估计。在电机的低速运行阶段改进锁相环结构，保证速度估计精度，并进一步改善系统动态性能。建立了永磁同步电机的仿真模型，验证了该控制方法的可行性。在ＳＴＭ３２Ｆ１０３Ｘ（ＡＲＭ）为主控制器的实验平台上实现了所提出的表贴式永磁同步电机无位置传感器控制方法，实验结果表明该控制方法能够准确估计出电机的转速和转子位置，估计算法简单，系统稳态精度高、响应速度快。

关　键　词：表贴式永磁同步电机；反电动势；位置估计；锁相环

１　引　言
表贴式永磁同步电机（ＳＰＭＳＭ）驱动系统具有快响应、便于控制以及效率高等优点，广泛应用于家用电器、电动汽车等电气传动领域。然而光电编码器和旋转变压器等传感器在大多数应用中会带来可靠性降低，成本增加等问题［１］。近年来，永磁同步电机的无传感器控制技术已成为电气传动领域一个重要研究方向。目前，针对永磁同步电机的无传感器控制方法，国内外学者们提出多种解决方案。文献［２］讨论了利用ＰＭＳＭ基本电磁关系估算转速和位置，这种方法计算简单，然而它对电机参数特别敏感且估计精度低。文献［３４］提出了一种基于观测器的ＰＭＳＭ转子位置和速度的估计算法，但是它的计算量相当大、参数多、模型复杂。文献［５］中分别提出了高频注入方法，通过给电机注入了高频电压信号，并且可以检测相应的电流来获取转子位置和转速。不足在于高频信号注入会带来高频噪声问题，需要特殊电路。本文结合反电势方程和前馈控制提出估计ＳＰＭＳＭ的转子位置的新方法。

登录网站后可下载文件

表贴式永磁同步电机无位置传感器控制

相关阅读: