永磁同步電機控制系統(tǒng)功率因數校正與轉子位置估計研究.pdf

1、永磁同步電機(Permanent Magnet Synchronous Motors，PMSM)具有功率密度高、體積小、功率因數高、效率高等優(yōu)點，獲得非常廣泛的應用。但中小容量PMSM調速控制系統(tǒng)逆變電源的工作方式使功率因數低，并產生諧波污染供電網。提高PMSM控制系統(tǒng)的功率因數能有效提高電網容量利用率和降低污染。傳統(tǒng)PMSM轉子位置檢測采用位置傳感器，傳感器不但增加成本而且故障率高。采用轉子位置估計算法取代傳統(tǒng)位置傳感器，可以簡化PM

2、SM控制系統(tǒng)結構和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
　　論文在研究功率因數校正(Power Factor Correction，PFC)原理和幾種PFC電路結構的基礎上，針對PMSM控制系統(tǒng)工作電壓較高的特點，采用Boost型PFC電路，提出了一種平均電流法和預測算法相結合的整功率因數穩(wěn)定運行控制算法。該算法利用預測控制算法預測得到隨輸入電壓變化的占空比與平均電流法的占空比疊加，對輸入電壓過零點附近的電流進行補償，使控制系統(tǒng)達到整功率因數，無需檢

3、測輸入電壓過零點，且能保證輸出電壓紋波小于3％，并對輸入干擾有較好的抑制效果。同時使用一種PFC平滑投切技術，通過控制占空比之比，減小PFC投切過程對控制系統(tǒng)的沖擊，使控制系統(tǒng)達到整功率因數穩(wěn)定運行。
　　針對現(xiàn)有基于反電動勢法轉子位置檢測方法的缺點，提出一種使用直接位置誤差估計轉子位置檢測算法。通過引入新的坐標，并觀測新坐標與實際坐標的角度差，來反推實際轉子位置。該算法的特點在于不依賴電機反電動勢，通過采用微分項近似，提高算法精