開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)無(wú)預(yù)設(shè)參數(shù)無(wú)位置傳感器控制與在線(xiàn)磁鏈曲線(xiàn)校正.pdf

1、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)是一種新型交流調(diào)速系統(tǒng)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，并且在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)具有較高的效率，受到越來(lái)越多的關(guān)注。
　　 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)運(yùn)行時(shí)，需要位置傳感器實(shí)時(shí)提供位置信息以保持電機(jī)同步。而位置傳感器增加了成本，降低了系統(tǒng)可靠性并增大了產(chǎn)品的體積。通過(guò)檢測(cè)電機(jī)電壓、電流等信號(hào)間接獲得位置信息的無(wú)位置傳感器控制技術(shù)是開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的重要研究方向?，F(xiàn)有的無(wú)位置傳感器控制方法依賴(lài)于電機(jī)預(yù)設(shè)參數(shù)模型，而在應(yīng)用中，電機(jī)

2、的電磁特性也將發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致算法誤差增加甚至失效。限制了無(wú)位置傳感器控制技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用。為此，本文提出了寬速度范圍無(wú)預(yù)設(shè)電磁參數(shù)無(wú)位置傳感器控制策略，對(duì)控制方法進(jìn)行了深入研究。針對(duì)電機(jī)起動(dòng)，提出了一種基于自舉電路的初始位置檢測(cè)方法。該方法通過(guò)檢測(cè)自舉電路充電過(guò)程中電流峰值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間來(lái)計(jì)算相繞組當(dāng)前位置的不飽和電感，根據(jù)各相電感與電機(jī)電感曲線(xiàn)固有的幾何關(guān)系獲得精確的轉(zhuǎn)子初始位置。對(duì)于電機(jī)低速和高速運(yùn)行，提出了一種快速的開(kāi)關(guān)磁

3、阻電機(jī)在線(xiàn)磁鏈測(cè)量方法。該方法首先將電機(jī)旋轉(zhuǎn)至對(duì)齊位置，然后向電機(jī)所有相同時(shí)注入脈沖電流，利用脈沖響應(yīng)以及二階傅立葉級(jí)數(shù)磁鏈模型獲得電機(jī)不同電流不同角度下的磁鏈。利用在線(xiàn)獲得的磁鏈曲線(xiàn)族，基于磁鏈/電流無(wú)位置傳感器控制方法，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在沒(méi)有任何預(yù)設(shè)參數(shù)條件下從低速到高速的無(wú)位置傳感器運(yùn)行。
　　 在電機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子偏心的問(wèn)題。由于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)氣隙長(zhǎng)度較小，轉(zhuǎn)子偏心將對(duì)電機(jī)控制和運(yùn)行性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。檢測(cè)轉(zhuǎn)

4、子偏心對(duì)磁鏈曲線(xiàn)的影響是解決該問(wèn)題的基礎(chǔ)。本文提出了一種考慮轉(zhuǎn)子偏心的在線(xiàn)磁鏈曲線(xiàn)校正方法。該方法利用實(shí)際測(cè)量磁鏈和估計(jì)磁鏈的偏差，對(duì)預(yù)先設(shè)置的二階傅立葉級(jí)數(shù)磁鏈模型的幅值和角度進(jìn)行修正，得到每一相對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)子極時(shí)所對(duì)應(yīng)的磁鏈曲線(xiàn)。利用該方法，不僅可以有效提高開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制算法的控制性能，而且可以構(gòu)建實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)子偏心故障診斷算法。
　　 最后，本文構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)軟硬件平臺(tái)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了以上各方法的有效性和正確性。通過(guò)仿真等手段分析