全速度范圍的永磁同步電機無位置傳感器控制策略研究.pdf

1、永磁同步電機具有功率密度高、體積小、寬調(diào)速范圍等優(yōu)點，被廣泛應用于軌道交通、工業(yè)控制等領域。永磁同步電機的閉環(huán)控制需要位置傳感器提供準確的轉(zhuǎn)子位置信息。額外的位置傳感器增加了系統(tǒng)的成本，在一定程度上也降低了系統(tǒng)的可靠性。本文針對不同轉(zhuǎn)速下的永磁電機無位置傳感器控制算法進行研究，主要內(nèi)容如下:
　　針對永磁電機初始位置角檢測的問題，論文分別對零速和非零速下兩種工況下的估算方法進行了深入研究。零速下常采用逐次逼近法，其檢測精度容易受到

2、逆變器非線性因素的影響。為了解決這一問題，在同一方向注入兩個不同幅值的電壓矢量，利用兩次響應電流矢量的差來進行角度估算，提升了估算精度。
　　非零速下，對基于短路電流法的初始位置檢測算法的估算誤差來源進行了分析。在此基礎上，提出了選取實驗參數(shù)（短路時間、短路間隔）的方法，能夠在不同轉(zhuǎn)速下，將采樣誤差、參數(shù)不準的影響控制在較小的范圍內(nèi)。
　　對三種基于高頻電壓注入的無位置傳感器算法——高頻旋轉(zhuǎn)電壓注入法、高頻脈振電壓注入法和高

3、頻方波電壓注入法的信號注入方式，信號處理方法以及實現(xiàn)過程等進行了詳細的分析推導，并分析了轉(zhuǎn)子位置估算過程中影響估算結果的因素。
　　高頻注入法在實現(xiàn)過程中需要頻繁的用到濾波器。本文分析了濾波器相位延遲對估算結果的影響，并據(jù)此分別針對高頻電壓注入法和高頻電壓脈振法提出了相應的相位延遲補償算法，大大提高了轉(zhuǎn)子位置估算精度。通過采用龍貝格觀測器代替?zhèn)鹘y(tǒng)算法中的鎖相環(huán)，解決了電機轉(zhuǎn)速斜坡變化時無法實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子位置無靜差估算的問題。