SRM空间电感向量法低速无位置传感器控制技术

为解决开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)无位置传感器启动和低速驱动运行控制的研究难题,文中基于SRM空间电感向量模型提出了一种新的转子位置估计方法。在电机启动及低速驱动运行两种不同状态下,该方法通过对电机绕组进行高频脉冲注入以实现三相电感辨识,并结合复平面内三相电感向量模型与转子位置角度之间的余弦函数关系,采用反余弦变换实现SRM转子位置准确估计。最终通过仿真和实验对提出的无位置方案进行了验证,结果表明,该方法能对SRM转子位置进行准确定位并实现无位置传感器可靠启动及低速运行。     

改进电感分区式SRM无位置传感器研究

针对位置传感器的引入使得开关磁阻电机(SRM)结构变得复杂、可靠性降低这一问题,以SRM的运行电感曲线为例,提出一种检测曲线非线性度的方法,并对电感曲线的非线性度做了研究,找出了线性度较好的区域,在该区域将电感和转子位置进行拟合,优化拟合结果。最后依据各相间电感逻辑关系将各区域的估计值进行叠加,从而实现对转子位置的估计,尤其针对电感曲线交点偏移的情况提出了一种新的估计转子位置方法,增强了检测方法的实用性。仿真实验结果表明,在电机稳态运行和负载转矩突变时都能实现对转子位置的较精确估计,为SRM无位置传感器控制提供了基础。     

新型空间电感矢量模型SRM无位置传感器研究

针对采用位置传感器控制的开关磁阻电机(SRM)的诸多弊端,提出了一种新型全速范围无位置传感器控制方案。在SRM静止启动时,采用脉冲注入法获取三相电感信息;在电机低速运行时,采用空闲相脉冲注入法获取三相电感信息;在电机高速运行时,采用积分磁链除以相电流来获取参考相电感信息。利用空间电感矢量模型与转子位置角度之间的反余弦函数关系,实现转子位置的间接估计。设计了以DSP为控制核心的数字信号处理系统,通过实验验证了该方法的可行性。     

基于互感电压的无位置传感器SRM初始位置检测

在SRD的设计中,SRM初始位置的检测是间接位置检测首先必须解决的问题.在对SRM电感模型和连续两相电磁特性分析的基础上,提出了一种无位置传感器SRM启动前转子初始位置检测方法,该方法通过向电机定子相绕组注入激励脉冲,并检测相邻两相的互感电压来确定转子初始位置,使其正确启动.通过对8/6极四相开关磁阻电机的实验,验证了该方法的可行性.     

复平面电感模型开关磁阻电机中低速无位置传感器技术

针对开关磁阻电机(SRM)无位置传感器启动和低速运行控制的研究难题,基于复平面电感模型提出了一种适用于中低速运行区域的转子位置估计方法,同时利用该方法实现了开关磁阻电机静止及带初始转速无位置传感器启动。就四个不同象限分别分析了复平面内三相合成电感向量与实轴的夹角同转子位置角度之间的映射关系,并给出了转子角度所在象限的逻辑判定条件,实现了转子位置间接估计。该无位置方案无需SRM电磁特性曲线和任何外加硬件,实现起来简单可靠,最终通过实验对提出的无位置方案进行了验证,实验结果表明,在样机中低速运行范围内(0~600r/min),该方法均能对转子位置进行准确定位并实现SRM无位置传感器可靠运行。     

考虑磁饱和特性下特殊位置电感的开关磁阻电机无位置传感器控制

开关磁阻电机（SRM）在实际运行时由于负载增加导致电流增大,会使SRM进入磁饱和工作状态。传统的无位置传感器控制方法解决磁饱和问题需要进行大量离线测量。因此,提出一种基于特殊位置判断的SRM无位置传感器控制策略。该方法通过向非导通相注入高频脉冲电压以得到全周期电感,通过电感曲线非饱和段的线性变化关系在线得出15°、30°、45°、60° 4个特殊位置对应的非饱和相电感值,根据电感与角度对应关系,在一个周期内得到4个特殊位置,通过相邻2次位置估算电机转速与全周期转子位置。在此基础上,搭建了基于Simulink的仿真模型和基于DSP的试验平台,通过仿真与试验验证了该方法的正确性。     

基于典型位置电感的开关磁阻电机无位置传感器控制策略

针对开关磁阻电机实际工作中因磁路饱和导致位置检测不准确的问题,提出了一种基于典型位置电感的开关磁阻电机无位置传感器控制策略。该方法在电机运行时,向非通电相注入高频脉冲电流,获取全周期定子电感信息,利用各相电感值及其大小关系检测转子的典型位置点,再由相邻两点的位置计算电机转速,进一步估算转子在任意时刻的位置。由于所选取的位置点的电感特征受磁路饱和影响较小,该方法提高了开关磁阻电机无位置传感器控制中实时位置的估算精度。通过仿真与实验验证了所提方法的有效性。     

基于电感矢量开关磁阻电机无位置传感器研究

基于开关磁阻电机(SRM)简化电感模型,提出一种无需电机电磁特性和外加硬件的转子位置估计方案。该方案采用注入脉冲法实时获得三相电感信息,电机静止启动时,三相绕组均注入脉冲以获得三相电感值;电机旋转时,向空闲相注入脉冲来获得电感值。通过空间电感矢量与角度关系反正切估算出线性区域到非线性区域全域范围内的转子位置角,实现了转子位置精确估算。最后通过实验验证了该方案的正确性与实用性。     

一种具有容错功能的开关磁阻电机无位置传感器控制方法

提出一种适合中、高速运行的具有容错功能的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。在中、高速运行区域,电机采用单脉冲控制模式,当开通角提前时,采用相电流斜率检测与相电感斜率过零检测相结合的方法实现定、转子对齐位置的估计;当开通角大于或等于零度时,采用相电感斜率过零检测法实现定、转子对齐位置的估计。该方法在每个电周期内均可估计出对齐位置这一特殊位置点,并得到相应的位置检索脉冲。利用位置检索脉冲可以估计出转速和转子位置信息。为验证方法的可行性,在一台12/8结构样机中进行了实验。实验结果表明,该方法不仅避免了开通角的影响,而且保持了位置检测各相独立的特点。因此,可以实现位置信号的多相冗余。另外,该方法无需增加额外硬件,也避免的复杂的计算和存储过程。因此,该算法方便实现,具有较强的通用性和可移植性。     

基于模糊控制及神经网络的开关磁阻电机转子位置估计

开关磁阻电机(SRM)运行需要转子位置传感器,而添加转子位置传感器使系统成本以及电机结构复杂度提高,可靠性降低。因此,对SRM转子位置进行估计,使SRM不依靠位置传感器而独立运行具有重要意义。本文利用神经网络对非线性函数高精度逼近的特性,基于模糊控制模型和神经网络理论,建立了SRM转子位置估计系统,并采用MATLAB/Simulink对该60 k W、6/4极的SRM转子位置估计系统进行了仿真。仿真结果表明:该系统对SRM转子位置角的估计较准确,输出角度精度较高,误差在2°左右,均方误差为0.714 4;利用该转子位置估计系统对SRM进行控制,该电机三相电流输出均匀,转矩脉动小,运行全过程稳定。     

开关磁阻电机全速范围无位置控制研究

针对采用位置传感器控制的开关磁阻电机(SRM)的诸多弊端,提出了一种基于非线性电感模型全速度范围无位置传感器控制方案。对SRM在起动,低速、高速驱动运行3种状态时的三相电感值,采用最优测量方法,通过转子模型与转子位置角度之间的函数关系实现转子位置间接估计。针对提出不同速度范围的控制方案,提出了双阀值滞环无位置算法切换策略。仿真结果表明,该方案能够实现SRM全速范围的可靠运行。     

无位置传感器开关磁阻电机缺相故障位置检测

提出了一种基于双电流阀值电感分区的开关磁阻电机无位置传感器缺相诊断和位置估计的方法。通过设置双电流阀值对电感周期进行分区,在电机驱动运行时,对非导通相注入高频脉冲,通过比较脉冲电流幅值与高、低电流阀值的关系,估计出位置检索脉冲信号,当电机发生缺相故障时,通过检测位置检索脉冲信号边沿触发顺序来诊断缺相故障,并利用正常相的电磁信息实现转子位置的估计,最后通过缺相故障模拟实验,验证了该缺相故障下位置估计算法的正确性和可行性。     

电感饱和效应对SRM位置估计的影响及改进

开关磁阻电机(SRM)的相电感形状随饱和情况的不同发生明显的变化。研究了忽略三次以上谐波电感模型系数随电流变化关系,提出了复平面电感模型的无位置传感器控制策略。在SRM处于低速驱动运行状态时,首先往空闲相注入高频电压脉冲获取非导通相电感值,再利用三相电感之间的函数关系间接的估算出导通相电感值。提出了低速大电流运行状态时电感饱和效应对转子角度估计的影响,并采取了三项系数补偿措施以消除影响。最终通过仿真和实验表明,在低速重载情况下,该方法能保证较高的位置估算精度和很好的实用价值。     

无位置传感器的SRD调速系统的初始位置检测

该文基于对SRM线性电感模型和连续两相电磁特性进行分析的基础上，探讨了转子处于静止和有初始转动两种状态下，转子初始位置检测及初始导通相的确定方法，通过对64极的三相开关磁阻电机的实验，验证了该方法的可行性。     

基于特殊位置检测的开关磁阻电机无位置传感器控制策略

针对开关磁阻电机调速系统(SRD),提出了一种基于特殊位置检测的开关磁阻电机(SRM)转子位置估算方法。通过在线计算每相绕组实时磁链数据,检测出各相转子到达特殊位置的时刻。提出了基于特殊位置检测的电机转子位置重构策略,对电机瞬时转子位置进行还原。在提出的转子位置估算方法基础上,设计了SRD转速闭环控制系统。样机试验表明,提出的转子位置估算策略具有较高的检测精度与较宽的转速使用范围。基于关键位置检测的转速闭环无位置传感器控制策略具有较快的动态响应和较强的鲁棒性。     

基于全周期电感法的无位置传感器开关磁阻电机控制技术

针对开关磁阻电机在大电流下因磁路饱和造成转子位置估计不准确问题,提出一种基于全周期电感交点与电感阈值相结合的转子位置估计法。该方法在高电感区设定相应相电感阈值,当电感处于非磁路饱和时,高电感区电感交点脉冲与设定相电感阈值脉冲采取相"与"的方式获取高电感位置估算脉冲;而当电感处于磁路饱和时,将所设定的电感阈值脉冲作为高电感区位置估算脉冲,然后通过相邻脉冲信号估计出电机转速和转子位置。最后通过仿真对该方法的正确性进行验证。     

一种具有容错功能的开关磁阻电机初始位置估计方法

初始位置估计是开关磁阻电机无位置传感器技术研究的关键。本文提出一种具有容错功能的开关磁阻电机初始位置估计方法。该方法利用双电流阈值将电感周期分成不同区域,在电机静止或惯性运行中,各相绕组同时注入高频脉冲,通过脉冲电流峰值与双电流阈值的比较估计初始分区,再由初始分区选择对应的脉冲电流与位置角之间的数学模型来估算出转子初始位置角。设置双电流阈值可以避免在电感最大和最小区域脉冲电流变化微小而带来的位置估计误差。为了增加开关磁阻电机初始位置估计容错功能,还提出了一种缺相故障运行下的初始位置估计方法。通过在静止、惯性运行、缺相故障三个状态下的初始位置估计实验,验证了该方法的可行性。     

无刷直流电机单相电感检测法无位置传感器控制

提出一种基于检测单相电感的无刷直流电机无位置传感器转子位置检测方法。利用电机凸极效应,通过对电机三相绕组注入固定时长的电压矢量并检测对应单相电流响应的方式检测相电感值,根据电机转子位置与相电感值的关系确定换相点。同时提出一种改进的续流方法,利用电机电感能量维持电机驱动电流,减小无功能量流动,提升电磁转矩驱动能力。与传统电感法相比,该方法只利用一个检测矢量,缩短了检测时间,且检测矢量与驱动矢量相邻,电感能量在续流阶段也持续驱动电机,提高了加速能力。实验结果验证了所提控制方法的有效性与先进性。     

无刷直流电机单相电感检测法无位置传感器控制

提出一种基于检测单相电感的无刷直流电机无位置传感器转子位置检测方法。利用电机凸极效应,通过对电机三相绕组注入固定时长的电压矢量并检测对应单相电流响应的方式检测相电感值,根据电机转子位置与相电感值的关系确定换相点。同时提出一种改进的续流方法,利用电机电感能量维持电机驱动电流,减小无功能量流动,提升电磁转矩驱动能力。与传统电感法相比,该方法只利用一个检测矢量,缩短了检测时间,且检测矢量与驱动矢量相邻,电感能量在续流阶段也持续驱动电机,提高了加速能力。实验结果验证了所提控制方法的有效性与先进性。     

一种开关磁阻电机无位置传感器控制效率优化策略

针对开关磁阻电机(SRM)的简化磁链法只能实现单相导通运行且导通区间固定的缺点,提出了一种结合固定关断角和自适应调节开通角的无位置传感器控制技术。利用曲线拟合关断位置磁链取代传统存储数据表,通过对比实时计算的动态磁链和曲线拟合的静态磁链,确定关断位置信号并估计转速和其他位置。考虑电机阻抗和电感的非线性特点,优化电感最小区域的开通角自调节模型确定导通区间。仿真结果验证了该方案的可行性和正确性,能够实现转子位置的间接检测,电机的运行效率得到进一步优化。