磁阻式位置传感器半额测试线圈的离散转子位置检测方法研究

磁阻式旋转变压器在高速、高温等恶劣环境用作转子位置检测具有突出的优势,但较高的成本限制了应用场合。通过对比开关磁阻电机和磁阻式旋转变压器的结构和工作特点,本文提出了双凸极定转子结构的磁阻式位置传感器方案,使磁阻式位置传感器与SRM结构上保持一致性,可以进一步降低成本;针对多相的磁阻式位置传感器出线多、调理电路复杂的情况,本文提出了一种利用半额测试线圈的磁阻式位置传感器离散转子位置检测的简易检测方法,推导出满足位置检测方法的传感器本体的定转子极弧条件,对测试线圈注入高频激励信号,通过幅值调制得出半数低频位置信号,并虚拟出其对称半数电感曲线和特征值交截的办法,得出多相电机的全额位置信号;最后以四相8/6结构SRM系统为例,通过仿真分析和搭建实验平台验证了四相磁阻式位置传感器的半额测试线圈方法可行性,有效简化了多相磁阻式位置传感器系统复杂性。     

无位置传感器的开关磁阻电机转子位置检测技术

转子位置检测是开关磁阻电机调速系统的重要环节,直接位置检测技术能够提供稳定的转子位置信号,但需要增加附加的机械结构,从而限制了开关磁阻电机的应用范围.目前,无位置传感器检测技术是开关磁阻电机研究领域的热点之一.全面介绍了国内外开关磁阻电机无位置传感器检测技术的研究现状,详细阐述了每一典型检测方法的原理,对其优缺点及适用范围进行了详细讨论与客观评述,并展望了其发展趋势.对新型无位置传感器检测技术的研究具有重要的参考价值.     

开关磁阻电机的电感分区式无位置传感器技术

为减少外加传感器对开关磁阻电机应用领域的限制,本文提出一种开关磁阻电机无位置传感器技术的新方法。该方法利用各相电感之间大小逻辑关系随转子位置不同而区域性变化的特点,将转子位置分成不同区间并加以辨识,得到每一相的位置脉冲信号。利用位置脉冲信号下跳沿算出转子位置角,实现无位置传感器运行。考虑到因关断角的改变引起转子位置分区不同的情况,文中针对每种不同情况进行分析并根据各相电感逻辑关系与转子位置区间的对应关系将这两种情况整合成一种统一算法。该方法无需开关磁阻电机电磁特性数据,不需要复杂运算,实时性好且易于实现。仿真分析和实验结果表明,该方法能够实现准确的位置估计和无位置传感器运行。     

开关磁阻电机位置信号的故障检测与容错控制

开关磁阻电机位置信号出现故障后,导致相应相不能正常励磁,电机输出转矩降低。通过对开关磁阻电机位置故障信号的分析,提出一种可统一诊断位置信号故障的方法,即通过检测各相位置信号双边沿的触发顺序以及相邻触发边沿之间的角度差来实现故障检测,并利用位置传感器信号之间的位置角度关系实现故障后的容错控制。当故障位置信号恢复正常时,利用故障诊断方法排除错误触发沿,使位置传感器平稳切入,重新恢复工作。最后通过故障模拟实验,验证了位置传感器信号故障检测、容错控制及恢复切入策略的正确性和可行性。     

无位置传感器开关磁阻电机无反转起动研究

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方法.通过向电机定子相绕组注入瞬时测试脉冲,跟踪相电流判断转子的初始位置及相应的初始导通相,从而实现转子处于任何位置时的无反转起动.通过对一台8/6极的开关磁阻电机的实验,验证了该方法的可行性.     

开关磁阻电机无位置传感控制器研究

针对机械式位置传感器增加控制系统复杂性和降低系统可靠性的问题,提出了开关磁阻电机一种新的无位置传感控制器。在建立开关磁阻电机电感模型基础上,推导无位置传感器数学模型,构建无位置传感器控制系统。通过测量激励相电压和电流,估算转子实际位置,采用电流斩波控制方法控制开关磁阻电机低速运行,采用角度位置控制方法控制开关磁阻电机高速运行。对该无位置传感系统进行仿真,并实现了对开关磁阻电机无位置传感器的控制。实验结果表明该方法能在较宽调速范围内准确地估计开关磁阻电机转子位置。     

SRD反串测试线圈的转子位置特征值检测

转子位置信息是开关磁阻电机驱动系统工作的基础.本文是基于反串测试线圈的转子位置检测方案,结合了电感幅度调制技术,并利用三相开关磁阻电机电感曲线的几何特征,提出一种采用电感特征值比较的信号调理电路,通过简单的硬件比较电路即可获得离散的转子位置信号P、Q、R.方案的详细原理以及试验结果将在文中给出,试验结果验证了本检测方案具有自起动能力和高的可靠性.     

在线建模的开关磁阻电机四象限运行无位置传感器控制

基于在线建模提出了一种开关磁阻电机无位置传感器控制方法。建立了以相电流和磁链为输入、转子位置角度为输出的径向基神经网络模型,以轴编码器实时获得的转子位置角度为学习样本,对开关磁阻电机进行了在线建模。提出了静止状态下激励脉冲法与运行状态下滑模观测器相结合的四象限运行无位置传感器控制策略,实现了电机无传感器运行。实验结果表明,电机转子位置估计误差小于2,象限间切换可靠,具有良好的动态和静态性能,为大功率开关磁阻电机无传感器控制提供了一种易于实现的方案。     

开关磁阻电机位置检测技术容错控制研究

转子位置的准确检测是开关磁阻电机可靠运行的保证。为提高开关磁阻电机驱动系统的可靠性,提出一种基于最大似然估计法的容错控制方法。采用位置传感器与无位置传感器技术的双重备份,当位置传感器故障,系统由带位置传感器方式平滑切换到采用无位置传感器技术,实现位置传感器容错控制,提高系统的可靠性。最后通过试验验证了方法的正确性和可靠性。     

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。     

开关磁阻电机初始位置的高精度检测

在开关磁阻电机的无位置传感器控制系统中,初始位置的检测十分重要,但现有方法很难检测转子的准确位置。在高频脉冲注入的基础上,提出了一种精确检测转子初始位置的方法。研究发现,在三相绕组的电感曲线中,位于中间位置的一相电感曲线接近直线,利用这一特性,可计算任意点的转子位置角。为了提高位置检测精度,提出了对响应电流峰值进行校准的方法。所提出的方法应用于一台三相12/8极开关磁阻电机的无位置传感器控制,实验结果验证了所提方法的有效性。     

基于外加线圈的开关磁阻电机无位置传感技术

针对开关磁阻电机在运行时需要知道准确的转子位置信息,提出一种基于外加检测线圈法的无位置传感器控制技术。该方法是在电机定子槽中加装检测线圈并在其中通入高频电压信号,随着转子在不同的位置时,检测线圈中的磁场会经过不同的磁路而使得其电感值发生变化,因此,可以通过检测线圈中的电感曲线或者电流包络线来判断转子的位置信息。利用Ansoft软件分析了电机的基本电磁特性并完成了基于外加检测线圈法的开关磁阻电机无位置传感器仿真。通过对仿真实验数据的分析可以看出,外加检测线圈法满足对转子位置信息的检测,并且加入的检测线圈对于电机本身的性能和电磁特性基本没有影响,验证了该方法的有效性和可行性。     

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。     

基于旋转变压器零位检测的SRM起动策略研究

选取旋转变压器作为位置传感器,提出了开关磁阻电机定子相顺序短时导通,以检测旋转变压器零位信号的一种起动策略。通过实时监测电机的转向,修正起动转向错误时的起动通电逻辑。电机起动过程中,采用电流斩波控制方式,避免起动转矩突变和起动电流过大。实验证明该起动策略简单易行,运行可靠,实现了加装有旋转变压器的开关磁阻电机在任意初始位置下的无反转平稳起动,提高了开关磁阻电机的伺服控制性能。     

基于神经网络脉冲激励的SRM无位置检测研究

分析了基于非通电相加脉冲激励检测开关磁阻电机转子位置的原理,提出了一种结合误差反向传播(Back Propagation,BP)神经网络模型预测开关磁阻电机(SRM)转子位置方案。利用有位置检测系统获得训练样本和测试样本,以响应电流为输入,转子位置为输出,建立单输入单输出BP神经网络模型,通过对网络进行训练获得响应电流与转子位置的映射关系,实现转子位置预测。并用测试样本进行验证。通过仿真分析证明了该方法提高了单相脉冲激励法转子位置检测的精度。     

无位置传感器开关磁阻电机的无迟滞起动研究

介绍了一种检测无位置传感器开关磁阻电机(SRM)无迟滞起动转子初始位置估算法。通过向电机定子相绕组注入瞬时测试脉冲来准确估算转子初始位置，从而实现转子处于任何位置时的无迟滞起动，给出了仿真和实验结果。     

利用检测线圈的开关磁阻电机转子位置估计方法（英文）

本文提出了一种新型的12/8结构开关磁阻电机的转子位置检测方法。该方法将检测线圈绕组与电机主绕组同时绕制于电机定子齿上,检测线圈的结构可有效抑制主绕组工作产生的感应电势。本文亦介绍了该结构检测线圈的参数设计原则。通过注入高频信号,电机的转子位置信号可通过处理采样电阻压降获得。由于检测线圈绕组与主绕组相互独立,因此高频信号无论转速高低均可注入,使得该方法的转速应用范围较宽。最后,本文针对一台12/8开关磁阻电机进行了仿真与实验,验证了该方法的可行性。     

基于支持向量机的开关磁阻电机转子位置估计

开关磁阻电机具有结构简单、工作可靠、效率高和成本较低等优点,在很多领域都显示出强大的竞争力,但是位置传感器的存在不仅削弱了开关磁阻电机结构简单的优势,而且降低了系统高速运行的可靠性,增加了成本.针对这一问题,提出了基于支持向量机的开关磁阻电机转子位置估计新方法.该方法针对开关磁阻电机的非线性,利用支持向量机泛化能力强以及能够较好地解决小样本学习问题的特点,通过离线学习的方法形成一个理想的支持向量机结构来实现电机电流、磁链与转子位置之间的非线性映射,实现开关磁阻电机的转子位置估计.仿真及实验结果表明,该方法能够实现电机转子位置的准确估计,进而实现开关磁阻电机的无位置传感器控制.     

一种开关磁阻电动机无位置传感器起动方法

提出了一种开关磁阻电动机的无位置起动方法。起动前对电机三相绕组注入短时电压脉冲,根据响应电流和绕组电感的关系,确定初始导通相。一相导通时,非导通相继续保持电压脉冲的注入,通过比较非导通相的响应电流,确定电机的换相点,实现电机三相轮流导通,从而完成电机的起动过程。在此基础上,增设阀值比较环节,消除了电感下降区的误导通信号,从而避免了负转矩的产生。仿真与实验结果表明,该方法可以实现三相开关磁阻电机的无位置传感器起动,使电机从静止达到一定转速,从而验证了所提方案的可行性。     

开关磁阻电机扩展卡尔曼滤波无位置传感器控制的研究

无位置传感器控制策略对于提高开关磁阻电机驱动系统性能十分重要。该文提出一种利用扩展卡尔曼滤波(EKF)的方法来估计开关磁阻电机的转子位置和速度的方法,并实现了基于该方法的开关磁阻电机的无位置传感器控制策略,仿真结果表明该策略具有较好的预测和校正功能,可以精确地跟踪开关磁阻电机的位置和速度,解决系统参数变化、系统干扰和测量干扰对观测的影响。