无传感器永磁同步电机初始位置检测研究.pdf

第47卷第10期
电力电子技术
Vol 47. No10
2013年10月
Power Electronics
October 2013
无传感器永磁同步电机初始位置检测硏究
林瑶瑶,仰崇权
大连理工大学,电子信息与电气工程学部,辽宁大连16024)
摘要:针对无位置传感器永磁同步电机(PMSM)初始位置檢测问题,提出一种将脉振高频电压注入法和等宽电
压脉冲法相结合的方法。最后,通过实验结果证明了该方法能在静止状态下快速、准确地检测出转子初始位
置,实现电机的可靠起动。
关键词:永磁同步电机;高频电压注入;等宽电压脉冲
中图分类号:TM315
文献标识码:A
文章编号:1000100X(2013)10-0102-03
Study of Inspection of the Sensorless Initial Rotor Position of PMSM
IN Ya0-ya0, ZHONG Chong-quan
Dalian University of Technology, Dalian 116024, China
Abstract According to the problem of sensorless initia
delecting
of permanent magnet synchronous motor
(PMSM),a method is proposed by combining fluctuating high frequency voltage signal injection and identical width
voltage pulse. Overall the feasibility of realizing the inspection of initial rotor position for static state of PMM quickl
and starting the motor are approved by experiment.
Keywords: permanent magnet synchronous motor; high frequency voltage injection; identical width voltage pulse
Foundation Project: Supported by 863 Program(No. SS2013AA040303
PMSM具有效率高、体积小、可靠性高等优点,
广泛应用于各领域川。无传感器转子初始位置检
测是PMSM起动控制研究的重点2。这里从脉振
图1估算坐标系与实际坐标系的关系
高频激励下PMSM数学模型出发,提出一种获得转
Fig. 1 Relationship of estimated and practical frame
子初始位置的方法,表面式隐极PMSM初始位置检
测实验表明该方法有效,可实现电机的可靠起动
,q'轴与d,q轴坐标系电压、电流关系为:
P =A udu,'t, id i'=A T (2
2初始位置估算原理
cosa sina
式中:A
2.1PMSM数学模型
-sina0 cosa
电机静止时,d,q轴旋转坐标系电角速度の
将式(2)代入式(1)可得:
注入的高频信号频率ω>o。,故PMSM数学模
Zー△Zcos(2△O)-△Zain(2△6)
型中不含高频成分的部分可忽略,可简化为:
hし-△Zsin(2ムB)Z+△Zcos(2日)」u
R+iahd
(3)
d
0R+jo。L
(1)式中:z,Az为平均、半差阻抗,Z2(2+27)2,△Z=(Za-Z)2
式中:ta,u,i,i,La,L分别为d,g轴电压、电流、电感;R
理论上隐极电机△Z=0,但实际d轴绕组线圈
为定子电阻;a,为d,q轴阻抗。
在q轴方向,q轴绕组线圈在d轴方向,由于存在
图1示出估算d',q'轴坐标系与实际d,q轴永磁体,轴绕组附近定子铁心饱和程度高于d轴
坐标系的关系。估算位置误差△0=6-6,6为实际故高频激励下q轴高频阻抗比d轴小,△Z≠0,这
角,'为估算角。
即为饱和凸极效应。同时式(3)可转换为:
1/Za"1/ZdH「ua
基金项目:国家863计划资助项目(SS2013AAO40303
1/Z41/Z
定稿日期:2013-06-27
式中:Z,て'和Zぶ'分别为估算坐标系,g'轴高频阻抗及
作者简介:林瑶瑶(1982-),男,山西大同人,博士研究生,耦合高频阻抗,Za'=ZaaZー△zeos(2A0),Za'=ZaるのIZ+Az
研究方向为运动控制技术
cos(240)], Z,'=Za Z4M /[-AZSIN(240)1