內(nèi)置式PMSM無位置傳感器矢量控制技術(shù)研究.pdf

1、內(nèi)置式永磁同步電機(jī)( Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, IPMSM)具有過載能力強(qiáng)和適于弱磁調(diào)速等優(yōu)點(diǎn),目前已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)和科技各領(lǐng)域。對于高性能內(nèi)置式永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng),通常需要安裝光電編碼器等位置傳感器來獲取電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子磁極位置信息,然而,位置傳感器的安裝不但會(huì)增加系統(tǒng)成本,還會(huì)降低系統(tǒng)可靠性。另外,IPMSM因其轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)不對稱能夠產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩,如果對磁阻轉(zhuǎn)矩

2、進(jìn)行充分利用,可提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力。
　　本文主要針對內(nèi)置式永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制方法及最大轉(zhuǎn)矩/電流(Maximum Torque per Ampere, MTPA)控制策略進(jìn)行研究。研究一種基于擴(kuò)展反電動(dòng)勢模型的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置滑模觀測器,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無傳感器控制運(yùn)行。通過將電壓方程進(jìn)行等效變換并引入擴(kuò)展反電動(dòng)勢,可使轉(zhuǎn)子位置信息完全從電感矩陣中分離出來,進(jìn)而構(gòu)造滑模觀測器。在此基礎(chǔ)上，采用軟件鎖相環(huán)來獲得

3、位置觀測信息,以克服噪聲的影響,對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及抗負(fù)載擾動(dòng)能力進(jìn)行分析,采用極點(diǎn)配置方式設(shè)計(jì)基于軟件鎖相環(huán)的位置觀測器結(jié)構(gòu)及參數(shù)。研究一種基于電流矢量角自校正的IPMSM最大轉(zhuǎn)矩/電流在線控制策略。通過定子電流采樣值對電流矢量角進(jìn)行在線調(diào)整,并引入傅里葉分析環(huán)節(jié),實(shí)時(shí)比較不同矢量角下的電流矢量幅值大小,從而獲得最小電流幅值的最優(yōu)電流矢量角,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的MTPA控制。分析定子電流畸變的原因及其對控制系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)面影響,對死區(qū)補(bǔ)償方法進(jìn)行研