永磁同步电机转子初始位置检测方法

针对永磁同步电机转子初始位置检测已有方法存在的电机"抖动"、对电机参数依赖性强、高频电流信号数学处理算法复杂等问题,提出一种基于高频电压信号注入法的永磁同步电机转子初始位置检测方法。该方法通过对三相高频电压信号的电流响应进行低通滤波,比较三相电流响应幅值的大小关系,依据转子位置角θ对三相高频电流响应信号幅值的调制规律,得到电机转子初始位置信息,最后利用电机磁路饱和效应区分电机转子NS极性。理论分析及实验表明,该方法能准确检测出电机转子初始位置信息,电机转子不会发生"抖动",检测方法对电机参数依赖性低,电流处理算法简单,不需要额外增加硬件电路,检测误差较小,可满足永磁同步电机的平稳起动要求。     

一种基于电感饱和效应的电流差值检测永磁同步电机转子初始位置的方法

解决无位置传感器永磁同步电机(PMSM)控制系统起动困难的关键在于准确的转子初始位置检测。该文在分析了永磁同步电机绕组磁路饱和度与电感值以及永磁体转子位置与绕组电流的关系的基础上,设计了一种电流差值检测方法,定子三相绕组任意选通两相,另一相悬空,正反方向注入电压脉冲,得到响应电流差值,根据电流差值得到转子初始位置,同时辨识出转子NS极。为了克服注入的电压脉冲在绕组中产生的剩磁影响采样电流准确性的问题,提出了一种抵消剩磁的脉冲注入方式,从而提高转子初始位置检测的准确性。实验结果验证了该方法简单可靠,不受转子凸极结构限制,可同时适用于面贴式和内嵌式永磁同步电机,检测过程保持完全静止,具有很高的工程实用性。     

内置式永磁同步电机低速无位置传感器控制EI北大核心CSCD

针对内置式永磁同步电机低速无位置传感器控制相关问题,在分析内置式永磁同步电机动态数学模型的基础上,提出了一种基于高频信号注入法的转子位置估计方法。通过向电机的控制电压中叠加一个三相对称高频电压信号,对三相电流响应信号进行带通滤波,得到高频电流分量,利用最小二乘算法提取三相高频电流响应的幅值大小,并经过特定算法提取出转子位置。该算法运算量小,估计误差低,易于实现,对电机参数变化不敏感,鲁棒性强,对一台内置式永磁同步电机无位置运行的实验结果表明转子位置提取算法的有效性,根据工作状态的不同,检测误差会有所不同,但误差限都控制在"6°(电角度)以内,平均检测误差都小于3°(电角度)。     

内置式永磁同步电机低速无位置传感器控制

针对内置式永磁同步电机低速无位置传感器控制相关问题,在分析内置式永磁同步电机动态数学模型的基础上,提出了一种基于高频信号注入法的转子位置估计方法。通过向电机的控制电压中叠加一个三相对称高频电压信号,对三相电流响应信号进行带通滤波,得到高频电流分量,利用最小二乘算法提取三相高频电流响应的幅值大小,并经过特定算法提取出转子位置。该算法运算量小,估计误差低,易于实现,对电机参数变化不敏感,鲁棒性强,对一台内置式永磁同步电机无位置运行的实验结果表明转子位置提取算法的有效性,根据工作状态的不同,检测误差会有所不同,但误差限都控制在"6°(电角度)以内,平均检测误差都小于3°(电角度)。     

一种基于线电感变化特征的永磁同步电机转子初始位置检测新方法

具有转子凸极结构的永磁同步电机中受转子凸极效应的影响,绕组的自感和互感随转子位置呈现近似正弦的周期变化,以此为基础,提出了一种基于线电感变化特征的永磁同步电机转子初始位置检测。首先,通过注入高频低压脉冲来进行线电感辨识,并深入分析了绕组电流对线电感辨识的影响,同时利用傅里叶级数分解得到线电感变化曲线;随后建立了角度-线电感关系的数学模型,并采用旋转坐标变换计算转子初始位置角,但是该方法无法判断转子磁极的极性,因此在初步辨识出转子位置角的基础上,向电机施加等宽电压脉冲,利用磁场饱和引起的响应电流幅值的变化来估计出转子的磁极极性;最后实验结果表明,该方法能够准确、有效地估计转子初始位置。     

永磁同步电机转子初始位置的检测方法

针对永磁同步电机初始位置检测已有方法依赖电机参数,电流相位提取算法复杂,并在检测过程中会造成转子发生转动等问题,提出一种基于高频电压信号注入检测电机初始位置的方法.该方法通过对高频电压响应的电流进行解调、滤波和最小二乘拟合处理后,再计算出正弦化响应电流最大值时的相位,便得到获取转子初始位置信息,最后利用磁路饱和凸极效应,判定永磁体的极性.仿真及实验结果表明,该方法能准确检测出转子初始位置,不会使转子发生移动,也不需要知道电机的参数,硬件结构简单.位置检测的平均误差为3.33°,可满足永磁同步电机的平稳启动需求.     

内置式永磁同步电机转子初始位置估计方法

针对无位置传感器永磁同步电机控制系统起动运行困难的问题,提出一种基于混合信号注入的内置式永磁同步电机改进转子磁极初始位置估计方法.采用注入高频旋转电压信号的方法检测磁极位置,设计一种通过PI跟踪观测器对所构建磁极位置误差信号进行控制的方案,当误差调节至零时将获得磁极位置初判值,降低了算法的复杂性.以磁极位置初判值为矢量角,往定子绕组注入2个方向相反的脉冲电压矢量,通过比较直轴电流大小可以简单、有效地判断出磁极极性,实现对位置初判值进行校正,从而获得转子初始位置估计值.应用所提出的估计方法对一台22kW内置式永磁同步电机进行实验,得到转子位置电角度平均估计误差为4.6°.     

基于余弦电流函数算法转子初始位置检测研究

研究铁氧体电机转子初始位置检测的一种新算法。通过将高频旋转电压信号注入铁氧体伺服电机,提取三相高频电流包络线的幅值,将其近似为余弦函数来计算转子初始位置角。实验表明,该方法在不降低转子初始位置精度的前提下减少了原算法的判断次数,对于凸极比较小的永磁同步电机还具有较高的检测精度。     

标量控制大惯性永磁同步电机的重起控制研究

传统的永磁同步电机飞车重起控制方案存在对电机参数鲁棒性低和转子位置估计误差较大的缺点。针对该问题,提出了一种标量控制大惯性永磁同步电机的通用重起控制策略。首先,对传统的永磁同步电机重起算法进行了分析,并量化计算了电机电感参数变化和电流传感器误差导致的转速和转子位置估计误差,然后设计了使用由3个零序电压脉冲构成的序列对电机转速和转子位置估计的新型算法。和传统方法相比,新方案提高了对电机参数的鲁棒性,同时由于不使用估计的转速计算转子位置角,避免了误差放大,还可以有效地限制零序电压脉冲的占空比来避免电流过大保护。最后搭建了永磁同步电机驱动试验平台进行了试验研究,试验结果验证了新型控制策略的有效性。     

一种新颖的永磁同步电机转子初始位置检测方法

当永磁同步电机转子为表贴式且磁路设计饱和程度不明显时,d、q轴电感几乎相等,无法用传统的检测电感的方法来检测转子初始位置。为解决这一问题,提出一种新颖的基于转子微动的方法来检测转子的初始位置。在定子侧给定旋转电压矢量,由此产生的旋转电流矢量会产生脉动转矩。合适的脉动转矩会引起电机的微动,从而影响电机的电流响应。由于脉动的转矩与转子位置相关,因此电流响应中包含电机转子位置的信息。根据电机的数学模型,分析了给定不同频率电压矢量时的电流响应。利用傅里叶分析对电流响应进行计算,可以得到电机的转子位置信息。在搭建的1.25 kW的永磁同步电机实验平台上进行了实验,验证了所提方法的有效性。     

一种改进的PMSM转子初始位置检测方法

提出了一种改进的永磁同步电机转子初始位置检测方法。首先向永磁同步电机中注入两次线性无关的高频电压矢量得到两次电流响应,计算得到电感矩阵,通过电感间的关系提取转子位置信息,最后通过极性判断确定转子实际位置。该方法较传统的高频电压注入法有精度高、结构简单等优点。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于等宽电压脉冲注入的永磁同步电机转子初始位置检测方法

受转子凸极效应与饱和效应的影响,永磁同步电机绕组的自感与互感随转子位置角呈现出周期性的变化。该文在分析永磁同步电机线电感随电角度变化规律的基础上,提出基于电机线电感基波分量与二次谐波分量的转子初始位置计算方法,2种方法均不需要额外的脉冲注入过程判断转子极性。通过向电机注入6组等宽的电压脉冲,计算并提取出绕组线电感的基波分量与谐波分量。为充分验证提出方法的有效性,选择3台典型的永磁同步电机进行实验验证与结果分析。结果表明,2种方法计算结果受电流采样电路非线性延迟影响较小,并能够可靠而有效地进行电机转子初始位置估计和磁极判断。     

基于改进的脉冲电压注入永磁同步电机转子初始位置检测方法

由于永磁同步电机存在凸极性,定子电感随气隙磁场饱和程度的不同而变化,电感值中包含了转子位置信息。根据这个原理,研究了通过注入脉冲电压矢量来检测永磁同步电机转子初始位置的方法,分析了不同位置的电压矢量对电感饱和程度的影响,以及对转子位置估测精度的影响,得出了能获得最佳估测精度的优化电压矢量,并提出了改进的五电压矢量注入方式。根据转子所在区域选择优化的电压矢量进行二次计算,进一步提高了转子位置估算的精度。实验结果表明,该方法能够可靠而有效的检测出永磁同步电机的转子初始位置,而且实施简单、估测精度高。     

无传感器永磁同步电机矢量控制中转子初始位置的估算方法

介绍了一种在电机静止时检测其转子初始位置的方法。该方法利用永磁同步电机定子铁心的饱和特性 ,通过给电机施加一系列不同方向的电压脉冲 ,检测并比较其相应的定子电流的方法来估算出转子的初始位置     

永磁同步电机转子初始位置检测方法

永磁同步电机(PMSM)转子初始位置的准确预测,对电机启动过程的控制有着重要的影响,而在无传感器下精准辨识转子初始位置对电机控制有着诸多好处。提出了一种基于脉冲电压矢量法的高精度永磁同步电机初始位置预测方法。该方法在分析了永磁同步电机转子位置对磁路饱和程度影响的基础上,通过在电机任意两相中加入正反向脉冲电压,测量无电流相的感应电压,获得感应电压幅值与转子位置的关系。利用测试数据训练神经网络来拟合这种关系,构成转子初始位置估算装置。通过仿真实验表明,这种方法可以克服采用电机集中参数模型所带来的各种误差,具有极高的预测准确性。     

基于高频电流注入法的SPMSM初始位置检测

提出了一种基于脉振高频电流信号注入法的表贴式永磁同步电机的初始位置检测方法.通过在电机估计直轴注入一个高频电流信号,再检测电机估计交轴的高频电压响应,得到转子位置误差角信息.通过PI调节器将该误差调节至零,从而实现了表贴式永磁同步电机的初始位置检测.对该方法进行了理论推导和仿真,并在试验平台上进行了验证.试验结果表明,该方法可较精确地得到电机的初始位置,并具有结构稳定、易于实现的优点.     

基于高频脉冲电压注入的PMSM转子初始位置检测

文章提出了一种新颖的永磁同步电机转子初始位置检测的方法。该方法根据永磁同步电机的凸极特性(包括结构凸极和饱和凸极),通过采用高频方波电压注入激励的方式,将检测到的含有转子初始位置信息的响应电流经过适当处理得到当前转子位置的初判值,然后利用电机定子铁心的非线性饱和特性对转子初判位置进行磁极极性修正,最终判断出转子磁极的准确位置。文章最后对该方法进行了实验验证,实验结果验证了该方法的可行性和有效性,且方法简单,鲁棒性强,对电流检测精度的依赖性小,算法容易实现,具有良好的工程应用价值。     

一种SPMSM转子初始位置检测方法

提出了一种表贴式永磁同步电机(SPMSM)的电压矢量注入转子初始位置检测方法.在深入分析电机磁饱和凸极效应的基础上,建立了转子位置与注入电压响应电流的关系.通过综合平衡转子位置检测精度与检测效率,确定了合适的注入电压幅值、作用时长及位置角度步长.实验结果表明该方法能够根据驱动系统对转子初始位置检测的精度要求,准确地获取转子初始位置信息.     

基于高频信号耦合注入的内置式永磁同步电机

内置式永磁同步电机(IPMSM)受转子凸极性的影响,绕组电感随转子磁极位置呈周期变化。考虑到上述特征,提出一种基于高频信号注入的IPMSM转子初始位置检测方法。将高频信号依次注入定子两相绕组,并提取定子绕组高频信号线电压,运算处理后获得没有考虑转子磁极极性的初始位置角。随后注入脉冲电压矢量进行转子极性判断,从而获得准确的初始位置角。理论分析和试验结果表明,该方法对电阻参数依赖较小,不受逆变器非线性和电流传感器检测精度的影响,能够准确检测转子初始位置角,满足IPMSM平稳起动的要求。     

一种增强可靠性的永磁同步电机初始角检测

永磁同步电机初始角检测的准确性是其能否成功起动和起动力矩大小的决定性因素。文章在分析了利用绕组电感饱和效应来检测面贴式永磁同步电机转子初始位置角有效性的基础上,提出电压矢量检测法;并针对传统电压矢量法准确性和可靠性低的问题,提出在处理第二波电压矢量时,利用反方向电感规律增加限制条件,且第二波电压矢量后,增大电压矢量的作用时间以增大电流峰值,从而增强转子增去磁效果和各矢量电流的差异性,共同作用以提高初始角度检测的可靠性。实验结果验证了分析设计的可行性和有效性,表明该检测算法不仅能保证电机转子完全静止,而且大幅度增强了初始位置角检测的可靠性,检测精度从原有的7.5°提高到1.8°,具有较大的工程实用价值。