全速度范圍的永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制策略研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)具有功率密度高、體積小、寬調(diào)速范圍等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于軌道交通、工業(yè)控制等領(lǐng)域。永磁同步電機(jī)的閉環(huán)控制需要位置傳感器提供準(zhǔn)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(duì)不同轉(zhuǎn)速下的永磁電機(jī)無位置傳感器控制算法進(jìn)行研究，主要內(nèi)容如下:
　　針對(duì)永磁電機(jī)初始位置角檢測(cè)的問題，論文分別對(duì)零速和非零速下兩種工況下的估算方法進(jìn)行了深入研究。零速下常采用逐次逼近法，其檢測(cè)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(gè)不同幅值的電壓矢量，利用兩次響應(yīng)電流矢量的差來進(jìn)行角度估算，提升了估算精度。
　　非零速下，對(duì)基于短路電流法的初始位置檢測(cè)算法的估算誤差來源進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，提出了選取實(shí)驗(yàn)參數(shù)（短路時(shí)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(zhǔn)的影響控制在較小的范圍內(nèi)。
　　對(duì)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(hào)注入方式，信號(hào)處理方法以及實(shí)現(xiàn)過程等進(jìn)行了詳細(xì)的分析推導(dǎo)，并分析了轉(zhuǎn)子位置估算過程中影響估算結(jié)果的因素。
　　高頻注入法在實(shí)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(duì)估算結(jié)果的影響，并據(jù)此分別針對(duì)高頻電壓注入法和高頻電壓脈振法提出了相應(yīng)的相位延遲補(bǔ)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(cè)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)算法中的鎖相環(huán)，解決了電機(jī)轉(zhuǎn)速斜坡變化時(shí)無法實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子位置無靜差估算的問題。