基于方波注入的无滤波器PMSM初始位置检测

针对内置式永磁同步电机矢量控制中,转子初始位置误差会对其启动和运行产生严重的不良影响的问题,提出了一种在无滤波器高频方波信号注入过程中插入一段等幅值正反脉冲,通过比较d轴响应电流并结合位置观测器的方法,获取转子初始位置,实现电机的无传感器任意位置低速带载启动。利用MATLAB/Simulink搭建电机及观测器模型,仿真结果表明该方法得到的初始位置十分准确,最大误差约为3.6°。最后,通过硬件实验实现了电机任意位置带载启动且位置误差均在3.6°之内。

永磁同步电机初始位置检测方法研究

永磁同步电机控制系统运行需要获取转子的初始位置,而装配于同步电机的增量式光电编码器“上电”无法精确获得转子的初始位置。故本文提出利用合适的电流矢量使转子在初始位置处小幅度微动,结合增量式光电编码器的AB信号精确检测PMSM的转子位置。仿真结果验证在辨识过程中转子微动幅度极小,可以满足转子初始相位静态辨识的要求。

转子磁钢表贴式永磁同步电机转子初始位置检测

针对转子磁钢表贴式永磁同步电机(surface mounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM),提出一种无位置传感器转子初始位置检测方法,有效地改善了传统方法中存在的算法执行时间长、实施复杂等缺点。该方法分2步实现,在估算的同步旋转坐标系中注入高频正弦电压信号,通过闭环调节得出转子位置初次估算值;再利用不同磁极下直轴等效电路时间常数不同的特性,判断出d轴正方向,结合初次估算值,从而得到正确的初始位置信息。运用dSPACE实时仿真系统进行了转子任意初始角度的实验验证。结果表明,所提方法能够快速、准确地检测出SPMSM的初始位置。

改进的面贴式永磁同步电机转子初始位置检测

针对基于常规的高频注入法在检测永磁同步电机(PMSM)转子初始位置时,存在位置估算结果可能反向的问题,根据定子铁心的非线性磁化特性,提出了一种转子永磁体N/S极极性判定和转子初始位置检测的方法。通过对高频电流负序分量的分析,提取转子凸极位置信息,并利用旋转电流矢量幅值变化的情况,完成转子永磁体N/S极极性判定,解决了常规高频注入法存在的问题,准确检测出转子的初始位置。通过对一台面贴式PMSM的转子初始位置检测实验,验证了该方法的有效性。

基于磁饱和效应的表贴式永磁同步电机初始位置检测方法

根据表贴式永磁同步电机磁饱和效应模型检测转子初始位置,并通过有限元分析验证了其有效性;在位置检测算法上采用旋转电压注入法,通过高通与谐振滤波器显著放大微弱的高频电流响应,并高效衰减直流成分;结合改进的解调算法,准确提取出负序直流分量和铁心饱和度评价函数;转子位置检测结果由锁相环估算的转子方向结合基于饱和度评价函数的磁极极性判定方法来确定。通过Matlab/Simulink搭建了表贴式永磁同步电机零速下磁饱和仿真平台,验证了该文所提算法的有效性,同时硬件平台实验进一步验证了该方法具有简单可靠、准确度较高等特点。

无位置传感器的SRD调速系统的初始位置检测

该文基于对SRM线性电感模型和连续两相电磁特性进行分析的基础上,探讨了转子处于静止和有初始转动两种状态下,转子初始位置检测及初始导通相的确定方法,通过对6/4极的三相开关磁阻电机的实验,验证了该方法的可行性。

基于无滤波器方波信号注入的永磁同步电机初始位置检测方法

针对无位置传感器内置式永磁同步电机(IPMSM)初始位置检测中,传统的基于凸极跟踪的短脉冲电压注入法难以确定脉冲宽度和幅值、实现困难、二次谐波分量法信噪比低的缺点,提出一种基于无滤波器方波信号注入的IPMSM初始位置检测方法。首先通过向观测的转子d轴注入高频方波电压信号,采用无滤波器载波信号分离方法解耦位置误差信息,通过位置跟踪器获取磁极位置初定值;然后基于磁饱和效应,通过施加方向相反的d轴电流偏置给定,比较d轴高频电流响应幅值大小实现磁极极性辨识;最后,通过2.2k W IPMSM矢量控制系统对提出的基于无滤波器方波信号注入的初始位置检测方法进行实验验证。结果表明,所提方法收敛速度较快,可在IPMSM转子静止或自由运行状态实现初始位置辨识和低速可靠运行,位置观测误差最大值为6.9°。

一种大型同步电机转子初始位置检测方法

转子初始位置检测是大型同步电机变频启动关键技术之一,精确测定转子初始位置才能实现电机的最大电磁转矩启动;以实时数字仿真仪(RTDS)仿真实验系统为研究平台,对大型同步电机变频器启动控制理论进行了深入研究,推导出同步电机转子位置的数学模型,结合自适应磁链调节器模型的特点,提出了一种基于自适应磁链调节器转子初始位置精确测定算法;通过半实物仿真实验、6kV/500kW电机动模试验、抽水蓄能真实机组现场试验验证,结果表明,该算法能够快速、准确地测量同步电机转子初始位置。

基于旋转高频注入的内置式永磁同步电机初始位置检测算法

旋转高频电压注入法检测内置式永磁同步电机(IPMSM)初始位置时,针对信号滤波和数字控制延时会增大检测误差的问题,提出基于自调整轴系幅值收敛(SFAC)的位置信号解调算法。首先,将电流变换到两相自调整轴系中,变换角度为磁极位置估计角度+π/4,从而无需补偿数字控制延时造成的相位偏差。其次,采用递推离散傅里叶变换(DFT)计算两相自调整轴系的电流幅值,其幅值二次方差经过锁相环输出的磁极位置估计角度,再结合电压脉冲注入法判断磁极极性。其信号解调过程无需滤波处理,从而避免了滤波器的相移问题。最后,将所提的SFAC算法与同步轴系高通滤波器(SFHF)算法进行对比分析,并通过实验验证了算法的正确性和优越性。

12/10开关磁阻电机无位置传感器初始位置检测方法的研究

提出了一种无位置传感器的开关磁阻电机的初始位置检测方法,即依次给定子相注入电压脉冲,利用各相测试电流与定子电感和转子位置的关系,确定转子初始位置及其相应初始导通相,从而实现转子处于任何位置时的无反转起动,对不允许转子反转的某些应用场合具有较大的实用价值。仿真和实验结果验证了该方法的可行性。

高分辨的永磁无刷直流电机转子零初始位置检测方法

通过对无刷直流电机(BLDCM)的电磁场有限元分析,求出了由于饱和效应定子绕组相对于转子不同位置的电感变化曲线。据此分析并找出了给定子绕组施加不同的电压矢量时无刷直流电机功率驱动器直流母线电流响应的规律,提出了高分辨转子零初始位置的判断规则和实施步骤,转子定位误差小于±7.5°电角度。本方法也适用于无刷直流电机低速运行时的转子位置判断,从而实现BLDCM无振荡起动和低速可靠运行。样机试验验证了这一方法的可行性。

三级式同步电机的转子初始位置检测方法

针对现有三级式同步起动/发电机转子初始位置检测方法在检测过程中可能会使转子发生转动,对硬件要求高,检测误差大等问题,依据旋转变压器的理论,研究了基于“主电机注入-主励磁机检测”的转子初始位置检测方法,并给出了推导过程。该方法在主电机定子侧注入旋转高频电压信号,检测主励磁机定子侧的高频电流响应信号,通过对电流信号进行滤波,坐标变换与锁相环跟踪等处理,即可获得转子初始位置。实验结果表明,该方法不会使转子发生转动,也不需要知道电机的参数,硬件结构简单。检测误差在2°电角度以内,能够满足三级式同步电机的平稳起动要求。

基于饱和效应的面贴式永磁同步电动机转子初始位置检测

分析了一种简单有效的永磁同步电动机转子初始位置检测方法。该方法通过对电机定子绕组施加特定的电压信号,利用电机的饱和凸极效应,使绕组电流随位置呈现不同的幅值,从而准确估算出电机转子的初始位置。为了消除估算时电机转动的影响,采用正负脉冲电压交替施加的方式,同时这种方式也提高了检测速度。给出了顺序法和二分法两种实现方法,并对这两种实现方法进行了对比。利用MATLAB建立了具有饱和特性的永磁同步电动机模型,仿真结果证明了该方法的有效性和可行性。

一种永磁同步电机转子初始位置检测方法

在永磁同步电机在变频起动时,如果不能正确的判断出电机转子d轴正方向的初始位置,就有可能会使永磁同步电机起动过程中反转,这种现象在某些应用场合是不允许出现的。介绍了一种基于码盘的永磁同步电机转子初始位置检测方法。该方法首先利用内嵌式永磁同步电机的凸极性,通过三个检测矢量来判断转子d轴的位置。然后通过已知的转子d轴位置再加入一个特定的检测矢量,根据电机的转向来判断出d轴正方向的位置。此方法可以将d轴正方向判断在30°电角度的范围内,同时实验验证了该方法的准确性和稳定性。

永磁同步电机转子初始位置检测研究

通过分析了在未知转子初始位置的情况下直接启动永磁同步电动机所可能出现的现象。针对常用的通直流电把转子拉到指定位置的方法分析与实验,提出一种基于增量式光电编码器A,B脉冲信号来确定转子初始位置的算法。该算法通过DSP芯片的高速运算能力,可以在永磁同步电动机启动之前计算出转子的初始位置。实验表明该方法是简单有效的。

基于转子初始位置检测的无传感器控制技术

对永磁同步电机的无传感器控制技术进行研究。针对现有转子初始位置检测方法存在的问题,提出使用三相两相混合导通法进行转子初始位置检测的理论。仿真分析验证其正确性后,进行了现场实验。最终证明所提出的三相两相混合导通法不仅能快速有效地检测出转子初始位置,而且估计误差在±15°电角度以内,同时成本低、易实施,满足直驱永磁风力发电机起动要求,可应用于现场。

内嵌式永磁同步电机转子初始位置检测(英文)

针对内置式永磁同步电机的无感器运行问题,提出一种转子初始位置估计方法。通过对内嵌式永磁同步电机的定子绕组施加合适的电压脉冲,检测未通电相的端电压就可以获得转子的位置信息。利用磁饱和效应对凸极性的影响来区分南北极,从而区别2个稳定区,转子初始位置估计方法的分辨率为30°电角度。以DSP控制的永磁同步电机系统为试验平台,对所提出的方法进行了试验验证及试验结果分析,结果表明,提出的方法能够可靠而有效的估计初始转子位置。

永磁同步直线电机初始位置检测的研究

研究永磁同步直线电机初级和次级相对初始位置的检测原理及实现方法。通过直线电机坐标系的变换探讨直线电机的磁场分布,以及直线电机的电角度与位移的关系。推导d轴的电角度计算公式。提出一种使用绝对式光栅尺和FPGA器件来检测初始位置的方法,实现直线电机在任意位置的启动。

基于余弦电流函数算法转子初始位置检测研究

研究铁氧体电机转子初始位置检测的一种新算法。通过将高频旋转电压信号注入铁氧体伺服电机,提取三相高频电流包络线的幅值,将其近似为余弦函数来计算转子初始位置角。实验表明,该方法在不降低转子初始位置精度的前提下减少了原算法的判断次数,对于凸极比较小的永磁同步电机还具有较高的检测精度。

基于高频脉冲电压注入的PMSM转子初始位置检测

文章提出了一种新颖的永磁同步电机转子初始位置检测的方法。该方法根据永磁同步电机的凸极特性(包括结构凸极和饱和凸极),通过采用高频方波电压注入激励的方式,将检测到的含有转子初始位置信息的响应电流经过适当处理得到当前转子位置的初判值,然后利用电机定子铁心的非线性饱和特性对转子初判位置进行磁极极性修正,最终判断出转子磁极的准确位置。文章最后对该方法进行了实验验证,实验结果验证了该方法的可行性和有效性,且方法简单,鲁棒性强,对电流检测精度的依赖性小,算法容易实现,具有良好的工程应用价值。