无传感器无刷直流电机位置误差的分析与补偿

无刷直流电机电枢反应造成反电势法无传感器控制中的转子位置检测误差。文章定量推导有限元法仿真以及定性分析转子位置误差，阐述该误差引起的电机换流角，提出补偿电路，并作实验验证。     

无传感器无刷直流电机位置误差的分析与补偿

无刷直流电机电枢反应造成反电势法无传感器控制的转子位置检测误差。本文定量推导和定性分析转子位置误差及其引起的电机换流有，提出补偿电路，并作实验验证。     

无位置传感器无刷直流电机转子位置检测误差分析及其补偿

分析了无位置传感器无刷直流电机控制中采用反电势法检测转子位置产生误差的原因，并提出了补偿转子检测误差的方法。     

无刷直流电机转子位置估计误差分析及补偿

基于开环观测模型的磁链函数转子位置检测方法实现简单,可拓宽无刷直流电机(BLDCM)无位置传感器控制系统低速检测范围,但电机参数变化和测量误差会引起转子位置估计误差。因此,对转子位置估计误差进行了深入分析,采用离线标定、在线查表的位置误差补偿方法减小位置估计偏差,拓宽低速检测范围,并进行了试验验证。该误差补偿方案可解决电流、电压传感器检测误差及电阻电感参数测量误差对位置估计的影响,并且易于实现。     

无刷直流电机无位置传感器检测电路分析

针对高速无刷直流电机无位置传感器控制,分析了影响电机转子位置检测的原因,以及不同滤波电路给电机带来的角度误差问题,提出了一种无刷直流电机无位置传感器转子位置检测策略。该控制策略以全转速范围内不切换换相表为前提,即可以滤除干扰又可以对滤波带来的滞后进行补偿,实现无刷直流电机高精度换相。实验表明,该滤波策略在全转速范围内能有效地补偿电机换相误差,减小电流波动,提高电机性能。     

无位置传感器无刷直流电机位置信号相位补偿

反电动势过零检测法是应用最广泛的一种无刷直流电机(BLDCM)转子位置辨识方法.为消除由于PWM高频开关噪声产生的影响,该方法一般需采用硬件滤波电路来对测量的信号进行处理,由此带来转子位置信号相位误差.根据滤波电路的特点提出了基于直线拟合技术的转子位置信号相位补偿方法,并将其用于BLDCM无位置传感器控制系统.实验结果表明,该补偿策略能显著提高转子位置的辨识精度,改善电机运行性能.     

无位置传感器无刷直流电动机的起动研究

提出一种估计内嵌式永磁无刷直流电动机静止时转子位置的新方法。该估计方法的原理是基于由于定子磁饱和使得磁轴中无刷直流电动机的电流发生变化,其优点是转子初始位置的最大估算误差为6°,电动机的起动转矩显著增加。仿真结果表明了该方法的有效性。     

永磁同步电机无位置传感器混合控制策略

转子位置混合观测策略对于实现无传感器内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)全速域运行非常关键。针对IPMSM无传感器矢量控制系统,提出一种由高频信号注入法与反电动势模型法的位置误差信息相融合的混合观测方法。低速运行时注入脉振高频电压信号,通过对高频电流幅值处理获得转子位置误差信号,中高速运行则通过反电动势模型滑模观测器获得位置误差信息,对两种方法所得位置误差信号进行归一化处理,并根据运行转速对归一化后的位置误差信号以加权的方式进行信息融合。通过一个软件锁相环获取混合位置观测值,并分析混合观测器的稳定性及参数设计。最后通过2.2kW IPMSM无传感器矢量控制系统验证了控制策略的有效性。     

基于扩展卡尔曼滤波观测器的无刷直流电机无位置传感器控制系统研究

为了解决无刷直流电机无位置传感器控制中传统反电势法存在的系统噪声和测量误差导致观测不准确的问题,提出一种基于扩展卡尔曼滤波观测器的无刷直流电机无位置传感器控制,该方法运用扩展卡尔曼滤波器得到的线反电势对无刷直流电机的转子速度和转子的位置进行估计。Matlab仿真和实验结果表明,基于扩展卡尔曼滤波观测器所获得的无刷直流电机的转速和位置信号误差小,精度高,应用于无刷直流电机无位置传感器系统时运行稳定,具有良好的稳态与动态性能,抗干扰能力强。     

基于高频信号注入的永磁同步电动机的无传感器控制及位置估计误差补偿

本文所分析的脉振高频电流注入法,是只在估计转子坐标系的d轴上注入高频电流信号,通过检测高频电压的幅值,获取转子位置误差信号,经过信号处理来提取转子位置信息。同时,从理论上分析了转子位置的估计误差,推导了转子位置估计误差的表达式。为了减小转子位置观测器及电流环PI调节器对转子位置估计误差的影响,提出了转子位置误差补偿策略。通过Matlab/Simulink对系统进行了仿真分析,结果证明改进后的电流调节器和转子位置信号提取过程的有效性,提高了转子位置估计的精度,实现了在全转速范围内对转子位置和速度的估计.即使参数变化较大,也可以很好的跟踪转子的位置,使得永磁同步电动机无传感器控制系统的精确性和稳定性得到提高。     

基于绕组电感变化特性的无刷直流电机无位置传感器控制

在具有凸极结构转子的无刷直流电机中,受转子凸极效应的影响,绕组的自感和互感随转子位置呈近似正弦的周期性变化,导致三相端电压在非导通期间的波形随转子位置呈现有规律变化。该文以此出发,分析了非导通相的端点电压在PWM斩波周期内的跳变值随转子位置的变化规律,并阐述了利用此规律进行运行状态下换相位置估计的方法,并与铁心的饱和效应相结合,提出一种新的在静止状态下进行转子位置区间估计的方法。实验结果表明,用所提出的方法能在静止和低速状态下可靠地估算出转子位置,与实际的误差很小,验证了方法的可行性。     

无刷直流电机无位置传感器转子位置闭环校正策略与实验研究

针对石油钻井用无刷直流电机无位置传感器换相误差问题,分析了逆变器高频PWM对无位置传感器检测电路参数设计的影响,构建了无位置传感器不同检测参数下电机换相延时的数学模型,结合换相前后电机相电流的变化,提出了一种基于相电流积分面积相等的无刷直流电机无位置传感器转子位置闭环校正策略。该控制策略以全转速范围内不切换换相表为前提,以换相前后相电流积分等值为控制目标,以电机相电流为检测量,通过PI控制器实时调制转子相位补偿角度,实现无刷直流电机高精度换相。实验表明,所提出的闭环校正策略在全转速范围内都能有效地补偿电机换相误差,减小电流波动,提高电机性能。     

风机用永磁同步电机无传感器转子位置检测方法

针对目前无传感器检测永磁同步电机转子位置方法存在对电机参数敏感的问题,提出一种通过控制直轴电流为零估算转子位置信息的新方法。基于直轴电流PI调节器中输出电压中包含转子位置误差信息,通过控制直轴电流为零,进而通过控制转子位置锁相环跟踪比例积分控制器的转子位置趋于零来估算出转子位置与转速。理论分析和试验结果表明:提出的无传感器算法只需永磁磁链,无需其它电机参数,算法十分简单,在20%额定转速以上都能准确地检测到转子位置和转速,适用于功率等级宽泛的暖通、工业净化风机用永磁同步电机。     

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)。     

基于锁相环原理的永磁同步电机无传感器控制方法

研究了一种基于锁相环原理的转子位置估计方法。该方法的实际转子位置与估计转子位置间的比较环节相当于锁相环模型中的鉴相器,从转速到转子位置的一次积分相当于锁相环模型中的压控振荡,通过系统输入信号和输出信号之间的误差来调整电机的转速。仿真结果表明采用该转子位置和转速估计的PMSM无传感器矢量控制系统表现出较好的动静态性能,基于锁相环原理的PMSM调速系统具有优良的性能。     

无专门转子位置传感器无刷直流电动机

一般无刷直流电动机设有一套专门的转子位置传感器,用它来检测转子位置,与开关电路相配合,控制定子绕组轮流导通,电动机则从起动进入正常运行。专门的转子位置传感器,使电动机结构复杂,加工比较困难。本文所介绍的无专门转子位置传感器无刷直流电动机,具有一般无刷直流电动机的定子和永磁转子,但没有专门设置的转子位置传感器,而是利用电动机旋转时,定子绕组中的反电势波形来完成转子位置检测的功能。     

基于UKF的永磁同步电动机无传感器矢量控制研究

针对扩展卡尔曼滤波状态估计为有偏估计,对模型误差鲁棒性差等问题,将无轨迹卡尔曼滤波引入永磁同步电动机控制中,研究了基于无轨迹卡尔曼滤波的永磁同步电动机无传感器矢量控制策略,利用永磁同步电动机dq坐标系下的非线性模型和无轨迹卡尔曼滤波技术建立了无轨迹卡尔曼观测器,该观测器不需要电机机械参数和电机转子初始位置信息,可以实时估计电机定子直轴电流、定子交轴电流、转子位置和转速.仿真研究表明,所设计观测器能准确估计电机直轴电流、交轴电流、转子位置和转速,具有较好的速度响应特性,并对转子初始位置误差具有较快的收敛特性.该观测器也对系统参数摄动、外部干扰、测量误差、过程噪声和测量噪声具有很强鲁棒性.     

“反电势法”检测无刷直流电动机转子位置的误差分析

探讨了方波无刷直流电动机采用“反电势法”检测转子关键位置时所受电枢反应的影响,推导了位置误差与电机中结构参数和工作状况的关系,证明了隐极电机转子位置的检测精度与电枢反应无关,而在凸极电机中电枢反应引起位置误差,并最终导致无刷电机超前或滞后换流。文章最后介绍了一种误差校正电路,并作了实验验证。     

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)。     

基于霍尔的永磁无刷直流电机转子角度估算策略

为了对霍尔离散位置信号线性化处理,获得精确连续转子位置角度用于永磁无刷直流电机矢量控制系统。本文提出一种基于霍尔区间时间补偿预估的转子位置估算方法,并给出基于预估区间时间值的增量式线性误差补偿校正方案,最后进行了Matlab/Simulink仿真和实验验证,实验结果表明采用本文提出的转子位置估算策略和校正方法后电机转子角度估测精度高,满足永磁无刷直流矢量控制的要求,运行效果良好,降低了系统成本。