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学术动态:一种新型内置式永磁同步电机初始位

所属分类:凤凰彩票平台新闻 发布时间:2019-07-17 11:08 作者:凤凰彩票_凤凰彩票 文章来源:凤凰彩票平台

  永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)具有高功率密度、高转矩密度、高成果等甜头,正在数控伺服、机电传动、电动汽车等界限中取得了渊博行使 [1]。及时正确地检测转子身分音信是完成永磁同步电机驱动体系矢量掌握的条件。目前,闭键采用机器式身分传感器(如霍尔传感器 [2]、旋改革压器 [3])检测电机转子身分,这种格式填补了体系本钱,增大了体积,低落了牢靠性,特别是正在极少特地工况下,身分传感器行使受限。以数控机床为例,电机起动次数众,屡次正反转,况且央浼掌握精度非凡高。于是永磁同步电机需求正确检测转子初始身分,以完成高效牢靠地起动,不然,电机的起动转矩会减小,或导致电机失步,以至导致电机反转 [4]。目前,已有文献对永磁同步电机初始身分检测工夫举办了斟酌 [5-14]。闭键有脉冲电压矢量法 [6]和高频信号注入法 [8-14](High Frequency Injection, HFI)两种伎俩,个中,脉冲电压矢量注入法直接向电机顺序注入一系列幅值和效用光阴相当、目标差其余电压矢量,而高频信号注入法需将注入电压(电流)叠加正在原有基波电压(电流)上。文献[6]提出采用脉冲电压矢量法检测转子的初始身分,向电机定子绕组中注入一系列幅值和效用光阴相当、目标差其余脉冲电压矢量,基于电机定子死心的非线性饱和特点,通过对照反映电流的幅值巨细揣摸出转子磁极身分。该伎俩易于完成,但跟着电压矢量一向迫临转子磁极身分,电流幅值改变不大,同时相电流衡量差错、逆变器非线性等城市影响衡量的精度 [7,8]。文献[9,10]中高频信号注入法是往电机定子绕组中注入高频电压信号,基于电机的空间凸极性,高频电压信号感想出的高频电流反映中含有转子的身分音信,通过提取高频电流反映中的转子身分音信来取得转子身分。文献[12]提出正在揣摸的盘旋轴系或两相静止轴系注入高频正弦电压信号的伎俩,从高频电流反映中取得转子身分音信,该伎俩正在提取转子身分音信时需求对高频电流反映举办解耦和滤波,解耦经过繁杂、运算量大,同时滤波器的运用会带来光阴延迟和幅值畸变等题目,工程安排较为繁杂 [13,14]。针对现有的初始身分检测伎俩存正在的题目,湖南大学电气与音信工程学院的吴婷、王辉等,正在2018年第15期《电工工夫学报》上撰文,以内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, IPMSM)为斟酌对象,提出了一种基于高频方波注入的新型转子初始身分检测伎俩,该伎俩通过向定子绕组注入高频方波电压信号,遵循其反映电流的改变量来检测转子的磁极身分。该伎俩无需对高频电流反映举办解耦和滤波,简化了高频电流信号的收拾经过,同时,正在已检测的转子磁极身分本原上注入正反脉冲电压矢量,通过比拟 A相反映电流幅值的巨细来判定转子磁极极性。注入电压信号的频率巨细对转子初始身分揣摸精度有紧急影响。平常来说,注入电压信号频率确定正在电流掌握带宽和开闭频率之间,当注入电压频率填补时,无传感器的动态反映职能抬高,而且可能淘汰注入信号与电流掌握的基波分量之间的作对 [15]。但当方波电压注入频率高于开闭频率(经常为5~10 kHz),d轴的高频电感因为感想饱和而低落,电机高频凸极率( L qh/ L dh)填补,二次谐波填补,且这些谐波的幅值随注入电压频率的填补而填补,从而导致身分揣摸差错填补。当注入电压频率低于电流掌握带宽时,闭环掌握跟踪职能低落,速率掌握环带宽淘汰。通过注入频率与PWM开闭频率相似的电压信号,个中电流采样正在PWM开闭周期中举办三次, 注入信号可能容易地与基频分辨,而且可能抬高速率/转矩掌握职能。本文所提出的伎俩正在1.5 kW内置式永磁同步电机驱动体系平台举办了实习验证。实习结果注明该伎俩凿凿有用,且易于完成。

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