高频信号注入无速度传感器永磁同步电机控制系统

介绍了一种基于脉振高频电压信号注入的永磁同步电机转子位置和速度估算方法,并以此为基础实现了永磁同步电机的无速度传感器矢量控制系统.无论是内埋式还是表面贴式永磁同步电机,其交直轴高频阻抗都可以表现出凸极效应,当脉振高频电压信号注入到定子线圈中时,相应的高频电流信号将包含有转子的位置信息,用一种合适的算法可以提取这一信息.在高速和低速(包括零速)运行时,这种方法都可以精确地估算出转子的位置.最后,以内埋式永磁同步电机为例,给出了这种方法的仿真结果,验证了这种方法的有效性.     

基于高频方波信号注入的PMSM无传感器低速运行研究

目前,永磁同步电机(PMSM)无位置传感器运行研究受到广泛关注。采用一种基于高频方波信号注入的方法实现PMSM无位置传感器启动以及低速运行。首先详细分析了高频方波信号注入检测原理,然后对注入的高频方波信号以及电流采样模式进行了改进。向估计的两相旋转坐标系注入高频方波电压信号,根据检测到的定子电流并结合注入的电压信号即可获得转子位置,并且利用电机的磁路饱和特性,实现转子初始位置检测。所提出的改进方法不依赖于准确的电机参数,信号处理过程简单易实现。仿真结果验证了该方法的正确性。     

低频信号注入法的永磁同步电机无速度传感器控制

针对永磁同步电机（PMSM）无速度传感器矢量控制方法中低速时反电动势过小,无法获得准确的估计转速的问题,采用在d轴注入低频定子电流的方法来估计电机转速。仿真结果证明了该无速度传感器估算方法在永磁同步电机低速运行中的正确性和有效性,并且具有控制结构简单且对参数误差不敏感的特点。     

基于高频电压信号注入凸极PMSM无传感器控制的仿真研究

永磁同步电机以其体积小、效率高、可靠性好以及对环境的适应性强等诸多优点,在各种高性能驱动系统中得到广泛应用.无传感器永磁同步电机控制技术具有成本低、体积小,可靠性高等优点,是当前永磁同步电机控制技术领域的研究热点之一.该文对基于高频信号注入法进行永磁同步电机无传感器控制技术的基本原理进行论述,并采用滤波方法得到转子位置...     

基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无传感器控制

永磁同步电机无传感器控制开环起动困难,电机容易出现失步,且传统的预定位方法会使电机产生转向不确定的强制转动,文章提出一种基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无位置传感器初始定位和平滑起动技术,分六电压矢量脉冲注入法初始定位和两电压矢量脉冲注入法加速两个阶段,能够持续、动态的估算转子在零低速阶段的位置信息,实现从静止到中高速全速域范围无位置传感器闭环运行。仿真和实验结果表明,所提控制算法不存在预定位时的强制转动,能够避免电机起动过程中的失步问题,且相较于高频注入法不需要复杂的信号调制和提取环节,算法简单,具有较好的实际应用价值。     

基于低频信号注入法的PMSM低速无传感器控制

在永磁同步电机(PMSM)无速度传感器控制方法中通常利用反电动势来估计电机转速,而反电动势在电机低速时会过小,从而导致低速运行时无法实现PMSM的无速度传感器运行,在此采用低频信号注入法实现PMSM低速下的无速度传感器控制运行,通过注入低频电流信号并检测其引起的响应来获取转速信息,实现低速下的转速估计.实验结果证明了该...     

带误差补偿的高频信号注入 永磁同步电机无传感器控制策略

永磁同步电机的无传感器控制在低速区域或零速常采用高频信号注入法。旋转高频信号注入法辨识转子位置,其准确度易受到控制器采样和计算延时、逆变器输出或波形畸变引起的延时,以及信号解调过程中滤波器环节产生的延时等因素的影响。该文在理论推导和详细分析转子位置偏差原理的基础上,提出可把延时产生的相位偏差归结为两种类型分别加以分析和补偿。在此基础上提出一种转子位置误差补偿高频信号注入控制策略。该策略能有效减小信号延时造成的相位偏离,提高转子位置的估计准确度。由于引起转子位置偏离值的各种延时可能随时间和实际参数是不断变化的,而所提出的策略具有在线计算实时补偿的特点,因而能较好地提高转子位置在线检测精度。实验验证了理论分析的正确性和策略的有效性。     

基于高频注入法的内置式永磁同步电机无传感器控制

针对零低速下内置式永磁同步电机的无位置传感器控制方法存在精度低、稳定性差等问题,提出了一种滑膜控制下的基于脉振高频注入法的无位置传感器控制方法。基于电机的固有或人为的凸极效应,脉振高频注入法对电机的基波方程和参数没有依赖性,可有效估算出包括零速在内的电机转子位置和速度,实现永磁同步电机的无速度传感器控制。仿真结果表明,内置式永磁同步电机在滑模控制下能在低转速突变、负载转矩扰动的情况下,快速、准确估算转速和转子位置,动态性能好,鲁棒性强。     

基于信号注入的极低速PMSM无速度传感器控制

介绍了一种极低速段永磁同步电机无速度传感器矢量控制方法.该方法基于低频信号注入,通过注入低频定子电流信号,利用产生的电压响应估计电机转速,不依赖于永磁同步电机的非理想特性,仅利用基波模型就可实现转速估计.因此,该方法不仅适用于内埋式永磁同步电机,还适用于表面式永磁同步电机.通过理论分析及大量的仿真实验证明,提出的低频信号注入方法可以很好地实现表面式永磁同步电机在极低速甚至零速区的无速度传感器矢量控制.     

脉振高频信号注入法误差分析

为了分析永磁同步电机系统各参数对脉振高频信号注入法位置估计误差的影响,以便有针对性地减小位置估计误差,提高无位置传感器控制技术的性能,首先对脉振高频电压信号注入情况下永磁同步电机直交轴电压进行了分析,并根据交轴基波电压得到位置估计误差公式;之后通过对位置误差公式进行数值分析,总结出控制器频率、逆变器直流母线电压及脉振高频信号电压幅值对位置估计误差大小的影响规律;最后对位置误差分析结果进行了实验验证。     

基于转子凸极跟踪的无位置传感器永磁同步电机矢量控制研究

在分析高频电压信号激励下永磁同步电机数学模型的基础上,研究了一种基于凸极跟踪的转子位置自检测方法.文中讨论了高频电压信号的注入方式、提取,包含转子位置信息的高频负序电流的外差解调算法以及转子位置跟踪观测器的构成,并对一台内插式永磁同步电机采用旋转高频电压信号注入方式检测转子空间凸极的信号提取全过程进行了实验研究,成功地实现了该电机的无位置传感器矢量控制运行.实验研究表明,基于凸极跟踪的转子空间位置检测方法能准确地观测出转子的空间位置和速度,以此机理实现的永磁同步电机无传感器矢量控制也具有良好的静、动态运行性能.     

永磁型无轴承电机的无传感器运行研究

在分析高频信号激励下永磁同步电机数学模型的基础上，针对永磁型无轴承电机无传感器运行的需要，提出了一种基于电机空间凸极跟踪的转子位置估算自检测方法，讨论了利用高频信号注入、外差法空间凸极信号提取及转子位置跟踪观测器设计等位置检测原理和实现技术，并应用这种位置检测方法建立了永磁型无轴承电机无位置传感器的矢量控制系统。仿真研究表明，上述空间凸极跟踪方法能在内插式永磁型无轴承电机全速范围内准确地观测出转子的位置，能在高、低速和大负载扰动下实现无传感器方式的稳定悬浮运行。     

基于电压解耦原理的感应电机无速度传感器矢量控制

文中提出了一种基于电压解耦原理的简化的感应电机模型。通过在定子电压指令中增加解耦项，即在励磁和转矩信号输入端增加一个标量解耦环节，以消除感应电机的内部耦合。根据该模型，设计了一个转子磁通t轴分量控制器，获得了转子速度的辨识方法。另外，在动态过程中，当电机参数特别是转子电阻发生变化时，通过加入转子磁通角偏移的补偿环节，可以确保转子磁通获得快速、准确的定向。同时，也分析了转子电阻变化对速度辨识精度所产生的影响。仿真和实验验证了所提方案的有效性。     

方波无刷直流电动机无传感器控制与弱磁控制

针对方波无刷直流电动机，讨论根据激磁电势波形确定电机换向时序的“端电压法”无传感器控制方法，并详细阐述其特殊的起动过程和双向运行技术。通常弱磁控制适用于正弦电机；对方波电机，文中提出了一种新型的用变压器电势抵消激磁电势而实现的等效弱磁控制方法，并作了理论分析与实验验证。     

基于数字信号处理器的有源电力滤波器控制方案综述

有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其控制的实时性和准确性是实现有效补偿的一个关键.数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)是一种实时计算速度快、精度高的控制器,能满足APF各种控制方案快速响应的要求,并可有效提高控制系统的实时性和准确性.文章介绍了基于DSP的空间矢量调制、滞环电流控制、单周控制、滑模控制、无差拍控制、重复控制、预测控制、模糊控制以及人工神经网络控制这几种APF控制方案的基本原理,指出了它们各自的优缺点.     

小波理论用于交流伺服进给系统的观测控制

讨论了小波理论应用于控制领域的可能性,通过对交流同步电机驱动的半闭环伺服系统进行的仿真研究证明,交流同步电机电磁转矩的二阶或三阶小波变换对末端速度的变化比电磁转矩本身更为敏感,根据电磁转矩的二阶或三阶小波变换极大模值的幅度和稠度,可以识别出速度变化的起始时间、终止时间和变化幅度。     

基于综合同步信号控制方式的TCSC仿真与动模实验

在中国东北地区伊敏—冯屯高压输电线可控串补(TCSC)动模实验装置特性研究的基础上,进一步研究了分别以线路电流和电容电压作为同步信号时,在区域跳变及单相接地短路故障时TCSC装置的工作特性。提出了基于综合同步信号的控制方式,以及分相闭环控制和在综合同步信号控制方式下的关断(block)与旁路(bypass)控制对策,并进行了必要的理论分析和数值仿真及动模实验。结果表明所提出的控制方式改善了动态控制性能,进一步提高了控制精度。     

无轴承永磁同步电机的转子磁场定向控制研究

无轴承永磁同步电机由于功率密度大、转矩脉动低等优良特性受到了高度重视。文中针对一类表面贴装式无轴承永磁同步电机，详细推导出径向悬浮力表达式，建立了准确的数学模型。针对电磁转矩和径向悬浮力之间耦合的特点，采用了基于转子磁场定向的控制策略来实现这类无轴承永磁同步电机的非线性解耦控制。实验证明了该控制算法的有效性。该控制算法对插入式转子结构和内装式转子结构的无轴承永磁同步电机的控制系统设计具有一定的借鉴作用。     

交交变频同步电机矢量控制系统网侧无功功率的研究

交交变频同步电机矢量控制系统在冶金、煤炭等行业的应用日益广泛,例如用于轧钢机和矿井提升机主传动上。采用这种变频调速方式,给用户带来很大的经济效益,但也给供电电网带来较大的无功冲击,影响了供电网的电能质量。为此,需要对该系统供电侧功率状况进行全面分析,以硬对供电网采取相应的治理措施。针对该系统电网侧无功功率和功率进行了全面深入的分析,包括理论研究和仿真实验。首先是对各种功率理论的讨论,确立适合于该系     

卡尔曼滤波用于低速下PMSM检测转子位置

将卡尔曼滤波理论和高频信号注入法结合起来,利用高频信号注入法检测电机凸极效应跟踪转子位置,设计卡尔曼位置观测器,消除系统噪声和测量噪声的影响,来准确观测低速及零速情况下无位置传感器永磁同步电机的转子位置。通过仿真验证表明,在有系统噪声和测量噪声的情况下,基于卡尔曼位置观测器的脉动高频信号注入法能够有效去除干扰噪声,精确地跟踪转子位置。