永磁同步电机转子初始位置检测算法研究.pdf

第32卷第04期
计算机仿真
2015年04月
文章编号:1006-9348(2015)04-0345-04
永磁同步电机转子初始位置检测算法研究
于家斌,秦晓飞2,郑军
(1.北京工商大学计算机与信息工程学院,北京100048;
2.中国科学院自动化研究所,北京100190)
摘要;针对永磁同步电机在启动时如果无法准确检测出转子的初始位置,导致在进行矢量控制时无法准确实现磁场定向,从
而严重影响定位精度,同时也会对启动时的电流控制性能造成一定影响的问题,提出了一种采用有限状态机的转子初始位
置检测算法,通过有限状态机控制转子位置自学习的流程,实现转子初始位置的读取。实验结果表明,使用上述算法进行初
始定位,可以精确检测出转子的初始位置,且具有初始定位不存在抖动,易于编程实现等优点,提高了永磁同步电机启动时
的电流控制性能。
关键词:永磁同步电机;电流控制;转子初始位置;有限状态机
中图分类号:TP276文献标识码:B
Research on Innitial Rotor Position Detection Algorithm
of Permanent Magnet Synchronous Motor
YU Jia-bin QIN Xiao-fei, ZHENG Jun
(1. College of Computer and Information Engineering, Beijing Technology and Business University
Beijing 100048, China
2. Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
ABSTRACT: As permanent magnet synchronous motor(PMSM)starts, if the initial rotor position cannot be accurate
ly detected, PMSM is unable to accurately realize the field orientation of vector control and the positioning accuracy is
reduced seriously, meanwhile the starting current control performance is efect. In this regard, an initial rotor posi
tion detection algorithm based on finite state machine was presented in the paper. The finite state machine was used
to control the rotor position self-learning process and the initial rotor position was obtained. The experiment results
show that, as using this algorithm, the initial rotor position can be accurately detected without the rotor jittering and
it is easy to program, so the starting current control performance of PMSM is improved
为了实现永磁同步电机的高性能控制,需要精确检测电
1引言
机初始转子的位置。若在不明确初始位置的条件下启动电
永磁同步电机具有效率高、体积小、控制性能好等优点,机,转子初始位置偏差会导致无法正确选择合适的电压空间
近年来随着永磁材料及相关技术的发展,永磁同步电机逐渐矢量,引起启动电流过大,造成电机过流或甚至发生反转,导
被高性能的电机驱动系统所采用,在数控机床、工业机器人、致电机启动失败,在负载较大时情况更加严重。因此,在电
航空航天等领域有着广泛的应用。
机启动前首先要对电机转子的初始位置进行检测
针对电机转子的初始位置检测问题,国内外学者对此进
基金项目:北京市教育委员会科技计划面上项目(KM2014100110;00行了深人地研究,文献[2]提出利用电感的饱和效应检测初
北京市市属高校科技提升计划项目2014年提升计划(PXM2014_始转子位置的方法,但是对电流检测硬件电路要求较高,实
014213-0000;:北京市属高等学校高层次人オ引进与培养计划项目现困难。文献[3]提出向定子绕组注入高频信号,通过检测
(CT&TCD201404031)
定子电压来确定转子初始位置的方法,但是该方法会引人相
收稿日期:2014-06-20修回日期:2014-07-14
位延迟及2次谐波电流。文献[4]通过检测高频响应电流的
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万方数据