无刷直流电动机无位置传感器起动控制的研究

针对无刷直流电动机无传感器控制在电机零速和低速时反电势难以检测的问题,依据绕组电感随磁场变化的原理,提出了利用脉冲电压检测转子零初始位置并起动电机的新方法。起动时在施加6个短时脉冲电压前,首先设定电流检测的阈值,在施加脉冲电压的同时,记录每次电流超过阈值的时间和电流达到的峰值,通过对这两个记录值的综合分析来确定电流的变化率,从而确定转子的当前位置。在运行中通过检测两个电流脉冲确定当前转子位置,对传统的6次脉冲检测法进行了简化。通过基于STM32M031的实验平台,验证了该方法能够有效提高转子定位准确度。     

无刷直流电机无位置传感器起动控制策略

基于定子铁心饱和原理,提出了一种无位置传感器控制下无刷直流电机转子初始位置复合定位方法,该方法先利用两两导通和三三导通共十二个电压矢量进行转子初始位置30°区间检测,再施加特定的电压矢量对转子进行精确定位,从而得到准确的转子初始位置.然后再利用升压升频软件实现方法起动电机,并在适时切换到无刷直流电机无位置传感器控制正常运行方式.实验结果证实了所提出的理论的正确性.     

主励磁机高频信号注入的无刷励磁同步电机低速阶段无位置传感器起动控制

无刷励磁同步电机用作航空起动发电机,通常需安装位置传感器。为解决位置传感器带来的系统复杂化和可靠性降低的问题,低速阶段可采用主发电机高频信号注入估计转子位置,但引入的电流谐波会对起动输出力矩造成较大影响。为此该文提出一种适用于低速阶段的基于主励磁机高频信号注入的无刷励磁同步电机无位置传感器起动控制方法,利用主励磁机间接向主发电机励磁绕组注入高频信号,提取主发电机电枢绕组中的高频响应信号,经过计算处理获得转子位置信息。当电机静止时,主发电机励磁磁场的建立过程会在电枢绕组中感应产生的电流,根据电流极性判断转子初始位置所在扇区,并校正转子初始位置估计值。最后实验证明所提的无位置传感器起动控制方法具有较好的位置检测精度,能够实现无刷励磁同步电机在低速阶段的起动控制。     

无位置传感器开关磁阻电机的无反转起动研究

提出了一种检测无位置传感器开关磁阻电机 (SRM )起动前转子初始位置的电流定位法 ,即同时向电机两相以上的绕组注入一定幅度的测试脉冲 ,利用各相测试电流与定子电感和转子位置的关系确定转子初始位置以及相应初始导通相 ,从而实现转子处于任何位置时的无反转起动 ,对不允许转子反转的某些应用场合具有较大的实用价值。     

一种永磁同步电机带载起动的转子定位方法

在使用增量式光电编码器的交流伺服系统中,准确测定转子的初始位置是永磁同步电机控制的重点和难点之一。在系统上电时首先根据增量式光电编码器的霍尔传感器信号确定转子所处扇区,然后控制三相逆变器输出的三相电流的矢量和超前转子所在扇区中心线,将电机在最大允许电流下起动,在转子经过编码器Z信号点的时实现转子位置的精确确定,完成转子定位过程。实验结果表明该方法可在电机带载的情况下实现转子定位,且转子定位过程中无震动、无反转,定位速度快。     

ML4425在无位置传感器无刷直流电机控制中的应用

1原理与调试ML44 2 5是美国MicroLinera公司为三相无位置传感器无刷直流电动机驱动而设计的专用控制芯片 ,它采用三段式起动的反电势法来控制电机的起动。三段式起动包括 :转子定位、变频加速和状态切换。下面以图 1为例进行原理分析。图 1　ML4 42 5系统原理图( 1)转子定位无位置传感器无刷直流电动机的起动首先要确定转子的初始位置。在定位期间 ,必须有足够长的时间来确保电机转子的位置。定位时间过短会导致电机转子不能正确定位而不能正常起动。电机的起动定位时间与电机本体、外加负载、电机的最大电流等因素有关 ,对于一个确定的…     

无刷交流同步电机无位置传感器起动控制

针对无刷交流同步电机应用于飞机变频交流起动发电系统中作为起动机用存在的励磁和位置传感器问题,提出一种适用于无刷交流同步电机的无位置传感器起动控制技术.在分析单相交流励磁控制效果的基础上,结合无刷励磁同步电机工作原理,在起动初始,采用主电机感应电势法估计出转子初始位置;采用他控式加速方法,克服了无位置传感器无刷交流同步电机零速起动存在的问题;达到一定转速后,采用反电势过零点检测法获取转子位置信息,从而切换为自控式加速运行.通过实验样机验证了上述控制方法的可行性,实现了无刷交流同步电机全转速范围内的无位置传感器起动.     

无起动绕组永磁同步电机初始定位及起动策略

永磁同步电机采用转子表面叠装永磁体励磁,具有起动电流小的优点,但是起动比较困难,特别是无起动绕组时更是如此。基于无轴承永磁同步电机转矩产生原理,针对其无起动绕组的特点,在加入悬浮子系统之前,研究了永磁同步电机无起动绕组的起动问题。提出一种通用的优化起动策略,给出准确实现转子初始定位的充要条件、定位相序的优化方法以及基于转子磁场定向控制策略的起动方法。实验结果表明,采用该起动策略,可以在无起动绕组情况下,使永磁同步电机快速、可靠起动,并进入稳定运行状态,而且起动电流很小,具有安全、可靠的优点。     

基于电压脉冲注入的对转无刷直流电机转子初始相对位置确定方法

针对无位置传感器控制的无刷直流电机起动时需要确定转子初始位置的问题,结合对转无刷直流电机磁系统转子凸极性的特点,提出一种高精度的转子初始相对位置确定方法,该方法通过向电机电枢绕组注入开关电压矢量,利用相邻三个电压矢量产生的电流响应估计出一个确定的转子位置角.仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于高频阻抗检测的隐极式永磁同步电机三步无位置传感器起动技术

针对隐极式永磁同步电机初始位置难以检测的难题,提出了一种基于高频阻抗空间分布检测技术的初始位置估算方法。该方法利用不同位置的高频阻抗分布特性不同的特点,通过在转子的不同空间位置注入高频信号,获得隐极式永磁同步电机的初始位置信息。基于获得的隐极式永磁同步电机初始位置,进一步提出了一种三步无位置传感器起动方法。通过该起动方法,可以获得较小的起动电流,实现隐极式永磁同步电机在无位置传感器控制条件下的零速稳定起动、低速开环运行以及到闭环控制的平稳过渡。在一台隐极式永磁同步电机上进行了实验验证。实验结果表明,该方法不仅能获取隐极式永磁同步电机的初始位置,而且能显著降低起动电流大小,并实现隐极式永磁同步电机在零、低速工况下的高频注入无位置传感器控制。     

基于非注入法PMSM无位置传感器控制策略研究

针对永磁同步电机无位置传感器控制在低速起动阶段电机转子位置难以精确获得等问题,提出了利用电流导数在零电压矢量区间对电机转子位置进行估计的方案.对零电压矢量区间d轴电流导数及电机运行状态的研究,估计出电机转子的位置信息,仿真验证表明,该方案能较精确估计出电机转子位置.     

基于DSP的无位置传感器无刷直流电机控制系统的设计

介绍了基于DSP的无位置传感器无刷直流电机控制系统的设计。本系统采用反电动势法估算转子位置信号,针对电动机起动时反电动势比较小,难以得到有效的转子位置信号的缺点,提出了二次定位法,并在起动过程中加入电流闭环控制算法。该文从硬件和软件两方面详细介绍了控制系统的实现方法,实验结果验证了该控制方案的可行性。     

隐极式无刷直流电机转子初始位置估计

转子初始位置的确定是无刷直流电机控制系统无反转、大转矩起动的基础。详细分析了无刷直流电机在施加电压矢量过程中,非导通相端电压的变化趋势和转子初始位置之间的关系,基于定子铁心的饱和效应,提出了一种新的转子初始位置估计方法。该方法向电枢绕组施加3个电压矢量,分别检测各个电压矢量下非导通相端电压的变化趋势,得到转子的初始位置,估计精度为60。该方法无需电流传感器,实现方便,适用于低成本场合。利用STM8S903K3单片机为核心的无刷直流电机控制系统实验平台对所提方法进行验证,结果表明该方法能够有效估计转子初始位置。     

无刷直流电机无位置传感器转子位置自检测复合方法

基于对定子铁心饱和法和滑动模态观测器法转子位置自检测原理和特性的讨论,提出了一种能在全速范围内(包含零速在内)实现转子位置准确检测和控制的复合方法.零速时采用定子铁心饱和法判断转子初始位置并起动,低高速时设计了一种新的准滑动模态观测器控制算法,它将反电动势估算值反馈到定子电流的观测计算中,相比传统的滑模观测器算法,它可以通过选择合适的反馈值提高转子位置角的估算精度和系统的稳定性,并且切换函数采用饱和函数代替开关函数,可以通过选择合理的边界层厚度有效地削弱抖振.以一台表面式无刷直流电机为对象进行实验,实验结果表明该转子位置自检测复合方法能够在全速范围内有效地估算转子位置信息,是实现无刷直流电机无位置传感器运行的一种实用方法.     

基于BUCK变换器的无位置传感器无刷直流电动机驱动电路实现

提出一种新型无位置传感器无刷直流电动机的驱动电路.方案采用三相逆变桥输入端加上BUCK变换器电路结构,在直流母线电流反馈闭环的控制方式下,通过检测电机端电压来获得转子位置信息,实现无位置传感器驱动.这种基于电流控制的电压型逆变器电路结构,电机端电压的差值能够真实反映绕组的线反电动势;提供恒定的电磁转矩,保证负载条件下顺利起动.转子位置信号处理和电流PI调节器算法由8位单片机实现,整个系统简单,可靠.     

基于电感线性区模型的开关磁阻电机无位置传感器技术

无位置传感器起动和低速运行控制是开关磁阻电机研究的难点问题。分别针对静止、带初始转速,以及驱动运行3种模式进行了研究,提出了一种基于电感线性区模型的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。该方法采用电流斜率差值计算法来辨识全周期的电感信息;并通过设计电感比较逻辑实现电感线性区的估计;在电感线性区建立了角度–电感关系的数学模型,可以直接估计出转子位置和转速信息,实现无位置传感器无反转起动和运行控制。实验结果验证了理论分析的正确性和可行性。     

基于EKF的无位置传感器永磁同步陀螺电机控制方法的研究

无位置传感器永磁同步陀螺电机的起动及稳态运行性能取决于伺服控制系统的控制策略。以DSP芯片ADMC300为主控芯片,详细论述了将扩展卡尔曼滤波(EKF)应用于航天陀螺稳定平台中的无位置传感器两相永磁同步陀螺电机系统中的起动及稳态运行控制方法和相关软硬件设计。试验结果表明:相比较传统的利用反电势过零换相控制方法,利用EKF方法可以使电机起动更快,获得转子位置信号更多。     

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。     

基于电感模型的SRM变速直驱无传感器控制

开关磁阻电动机在变速直驱场合要求磁链计算和转子位置估计的准确性。针对零速状态,提出了激励脉冲法辨识转子初始位置。基于电感模型提出了中低速状态下转子位置估计方法。考虑到功率器件导通压降对磁链计算的影响,提出了绕组相电压重构方法和等效电阻校准方法。实验结果表明,电机零速起动无反转,转子位置估计误差较小,整体控制方案易于实现。     

基于脉振电压法的永磁同步电动机的初始位置检测

描述了一种通过注入高频脉振电压来估计永磁同步电动机的转子的初始位置的方法.先分析电机在转子坐标系下磁链和电流的非线性饱和特性并用泰勒极数来描述这种特性,再通过分析高频电流响应,其中,交轴电流的基波分量中包含转子的位置信息但存在多解问题,直轴电流的二次谐波分量包含着极性信息可以有效地滤掉无效解.根据该原理设计一个 PI 控制器,可以快速地使估计坐标系逼近到转子坐标系,即交轴电流的基波分量趋向于零,直轴电流的二次谐波分量趋向于最小值,估算出初始位置的真值,从而实现电机转子的初始定位.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.