R410A技术和无位置传感器三相矢量控制技术的应用

为进一步提高房间空调器的节能水平,通过一款1.5匹房间空调机组的设计,对设计过程中R410A工质和无位置传感器三相矢量控制技术的应用进行了简要分析和阐述,为R410A变频空调器的开发提供了一种思路。

一种自适应扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机无位置传感器矢量控制

在粗差干扰或噪声统计偏差情况下,扩展卡尔曼滤波(EKF)对永磁同步电机(PMSM)的速度和转子位置估计存在精度下降问题,为此提出一种基于新息序列的自适应扩展卡尔曼滤波算法(AEKF)。首先,将粗差干扰加入系统观测方程中,分析粗差干扰对系统观测精度的影响。其次,为增强算法的抗扰性能,在新息协方差计算中设置加权系数,通过调整临近时刻的新息协方差阵权重,计算出新息协方差值,并更新到卡尔曼增益的计算。最后,建立AEKF数学模型,并对比粗差干扰与噪声统计出现偏差情况下,AEKF与EKF两种策略的观测性能。仿真和实验结果表明,在粗差干扰或噪声统计信息出现偏差情况下,AEKF算法对永磁同步电机转速的观测具备更强的鲁棒性及更高的预测精度。

基于STM32的无位置传感器无刷直流电机矢量控制系统

针对无刷直流电机在方波控制时效率低、转矩脉动大,以及位置传感器降低系统稳定性等问题,基于32位MCU STM32F103C8T6设计了一套无位置传感器矢量控制系统。该系统利用滑模状态观测器对电机转子位置及转速进行精确估计,并采用电流与速度双闭环矢量进行控制。测试显示,与传统方波驱动相比,电机运行噪声明显变小,且电流波形具有较高的正弦度。适用于空调、助力自行车等对噪声比较敏感的电器,同时成本低廉,有较高的市场应用价值。

IF-ZVVCD与SMO的PMSM无位置传感器全速域复合控制

针对永磁同步电机(PMSM)全速域无位置传感器控制中,零低速阶段的高频注入法会引起转矩脉动、噪声等问题,提出一种IF控制结合零电压矢量电流微分法(ZVVCD)实现电机零低速运行,并与改进滑模观测器法复合达到全速域无位置传感器控制目标。在零低速阶段,IF控制法启动电机并在低速切换为ZVVCD,减小转速波动,提高控制精度;在中高速阶段,利用连续光滑的Sigmoid函数及扩展卡尔曼滤波器改进滑模观测器,减少系统抖振,提高转速稳定性;在转速过渡阶段,设计斜率可调的加权切换函数实现零低速与中高速控制方法的平滑切换。实验结果表明:所提复合控制策略能够实现PMSM全速域无位置传感器控制,消除转矩脉动,转子转速与位置信息辨识准确,系统动态响应快、稳态性能好。

基于单直流母线电流采样的永磁同步电机无位置传感器控制研究

传统的磁场定向控制方法需要安装多个相电流传感器和位置传感器,导致系统成本高、体积大且可靠性低。为解决此问题,提出了一种基于单直流母线电流采样的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制策略。针对传统单直流母线采样方案存在电流重构盲区的问题,提出了矢量移相法。针对PMSM低速无位置传感器控制问题,提出了高频方波注入控制策略。最后,基于Matlab/Simulink平台搭建仿真模型对理论分析进行验证,仿真结果表明所提策略能够有效解决低调制比区域和扇区边界盲区的问题,实现PMSM无位置传感器低速运行控制。

基于SMC与SVPWM的永磁同步电机无速度传感器控制技术研究

针对传统永磁同步电机控制是利用速度传感器获取实时速度信息而导致系统复杂性与成本增加的问题,提出一种基于SMC与SVPWM的永磁同步电机无速度传感器控制技术。在对滑模控制与空间矢量脉冲宽度调制理论分析的基础上建立了电机无速度传感器控制模型,并在MATLAB/Simulink平台下搭建了仿真模型,对电机转速与负载变化下的速度与位置跟踪性能进行仿真,结果表明所提出的控制技术在两种工况下具有良好的性能。对降低系统成本与复杂性,使得永磁同步电机具有更广泛的用途提供了参考。

基于DO和ESO的永磁同步电机无位置传感器控制

本文提出了一种无位置传感器控制方法,用于提高永磁同步电机(PMSM)运行时的抗扰动能力和稳定性。该方法采用扩展观测器(ESO)和扰动观测器(DO)级联的形式,通过ESO观测电机反电动势来估算电机转速,为减小负载转矩扰动对PMSM驱动系统的影响,本文在控制环路中引入DO,用于估计负载转矩的大小,并将转矩转换为电流进行反馈控制。最后,在MATLAB Simulink平台中搭建了仿真模型,并进行了相关验证。结果表明,这种控制方法可以提高电机速度估算的精度,减小负载扰动,增强系统的动态性能和鲁棒性。

矿用高频隔离型变频调速无速度传感器矢量控制研究

在各行业中需要使用电动机作为驱动的重要部分,而且电动机所发挥的作用非常的重要,设备的核心组成部分,在各种应用场景中发挥着至关重要的作用,由于速度传感器容易受到外界环境的影响而导致故障,且需要额外的维护成本。本文探讨矿用高频隔离型变频调速系统,聚焦无速度传感器矢量控制技术,解决传统矢量控制中的问题,提出简单、低成本的解决方案,为电动机调速提供新思路。

PMSM无位置传感器控制技术研究

为保证永磁同步电机在无位置传感器情况下的闭环特性,提出基于改进滑模观测器的无位置传感器控制技术。为了验证该算法的有效性,在Atuim Designer中设计了包括主电路、隔离与驱动电路、电压与电流检测电路、转速检测电路、电源电路等的硬件实验平台,并利用DSP28335的开发环境CCS对电机无位置传感器控制系统进行软件设计。最后对实验结果进行分析,结果表明该硬件系统简单、实时性好,将改进滑模观测器算法用于永磁同步电机,能够满足实际应用的要求。

基于转子凸极跟踪的无位置传感器永磁同步电机矢量控制研究

在分析高频电压信号激励下永磁同步电机数学模型的基础上,研究了一种基于凸极跟踪的转子位置自检测方法。文中讨论了高频电压信号的注入方式、提取,包含转子位置信息的高频负序电流的外差解调算法以及转子位置跟踪观测器的构成,并对一台内插式永磁同步电机采用旋转高频电压信号注入方式检测转子空间凸极的信号提取全过程进行了实验研究,成功地实现了该电机的无位置传感器矢量控制运行。实验研究表明,基于凸极跟踪的转子空间位置检测方法能准确地观测出转子的空间位置和速度,以此机理实现的永磁同步电机无传感器矢量控制也具有良好的静、动态运行性能。

直驱式风力发电机无位置传感器矢量控制

为满足低压大功率输出的要求,直驱式风力发电系统采用双三相永磁同步发电机和变流器并联技术相结合的拓扑结构。针对位置传感器故障率高、易受干扰等问题,在风力发电机功率控制的基础上提出一种双三相永磁同步发电机无位置传感器矢量控制算法。根据矢量空间解耦原理建立双三相永磁同步发电机的数学模型。利用模型参考自适应系统估计发电机转速,依据波波夫超稳定理论推导出自适应律,分析发电机参数变化对速度估计的影响。通过对电机定子直流励磁获得转子初始位置。仿真和实验结果表明该算法能实现风力发电机可靠起动,有很好的速度跟踪性能和稳态精确度,使发电机能在额定风速下最大限度获取风能,并能稳定运行于恒速和恒功率区域,且对发电机参数变化不敏感,算法计算量小。

小电感无刷直流电动机三相H桥无位置传感器控制方法

传统无刷直流电动机的六拍控制采用Y型绕组连接方式,将三相绕组中的两个导通相串联进行供电;其无传感器控制所需的位置信息通过检测未导通相的反电动势过零点得到。绕组串联连接使每一相仅利用母线电压的一半产生电流;同时Y型绕组结构使未导通相受到中性点电压的影响造成位置信号检测精度降低。该文将三相H桥结构应用于无刷直流电动机的无位置传感器控制,使三相绕组中参与导通的两相并联进行供电,同时使未导通相切出电路以进行反电动势过零点检测。绕组并联连接使每一相利用全部母线电压产生电流,电压利用率得到提高;同时未导通相完全切出电路使位置信号检测精度提高。对三相H桥无刷直流电动机无位置传感器控制方法进行了数学推导和分析,并在一台小电感样机上进行了实验,实验结果显示,该4对极样机可以在20 000 r/min的转速下实现无位置传感器控制。

无位置传感器永磁同步电动机矢量控制系统综述

详细介绍了近些年提出的各种常见的估算永磁同步电动机转子位置和转速的方法,分析了各种方法的优缺点,指出了各种方法的新发展,并在最后展望了无位置传感器的永磁同步电动机矢量控制系统的发展趋势。

基于无位置传感器的永磁电机控制技术综述

永磁同步电动机由于其固有的优点 ,得到了广泛的应用。本文讨论了永磁同步电动机调速系统中广泛采用的无位置传感器技术。无位置传感器可以分为两大类 :基于电磁关系和基于各种观测器技术的无位置传感器技术 ,目前主要的工作是提高调速精度和鲁棒性以及改善低速段的系统性能。

基于高频旋转电压注入的永磁同步电机无位置传感器矢量控制

对基于高频旋转电压注入的内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器矢量控制策略进行了研究。向IPMSM注入高频旋转电压矢量,应用IPMSM的高频模型,推导出高频电流响应。提出了一种高频电流信号提取方案,从高频电流响应中估算出IPMSM的位置。提出的控制策略可以实现IPMSM从极低速0.5 Hz到高速的宽范围工作。大量的仿真结果表明:提出的控制策略有良好的动态响应和稳态响应,位置和转速估算有较高的精度,系统有较强的鲁棒性,IPMSM在极低速下运行良好。

基于MRAS的双三相永磁同步电机无位置传感器控制研究

基于双三相永磁同步电机的矢量空间解耦数学模型,将模型参考自适应算法(model reference adaptive system,MRAS)应用于双三相永磁同步电机的无位置传感器控制。利用波波夫超稳定性理论分析和证明内置式永磁同步电机应用传统的MRAS方案存在一定问题,即取单位矩阵I的线性补偿器,只能在一定转速范围内实现转速辨识。为了使MRAS能够在宽速度范围内有效工作,设计新的线性补偿器,并推导得出新的转速自适应律。通过仿真和实验对所提方法进行验证,结果表明该方法能够实现转子位置和转速的准确辨识,并且具有良好性能。

无位置传感器无刷直流电机矢量控制研究

针对无刷直流电机传统控制的不足,在STM32控制框架内设计了无位置传感器电机矢量控制系统,采用基于锁相环的滑模观测器对转子位置及转速精确估计并完成电机矢量控制。给出控制系统的总体设计框架及其实现方法,进行性能仿真分析,结果表明,基于无位置传感器电机矢量控制策略具有响应快、误差小、抗负载扰动能力强等优点。以STM32F103B为核心,完成控制方案软件设计,最终对电机实测分析,结果验证了该方案的有效性,具有一定的借鉴意义。

开关磁阻电机无位置传感器控制技术综述

开关磁阻电机由于其固有的优点,得到了广泛的应用。无位置传感器控制技术是开关磁阻电机的一个重要研究方向,该文讨论了开关磁阻电机各种无位置传感器控制技术,并分析了其优缺点,最后给出了开关磁阻电机无传感器控制技术的发展方向。

基于电感空间矢量的SRM无位置传感器控制技术研究

鉴于开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor,SRM)的转子位置传感器增加了电动机结构的复杂性,同时降低了系统可靠性。考虑到非饱和区域绕组相电感随转子位置周期性变化的规律,并假定相电感为正弦波,提出一种基于复平面电感空间矢量的无位置控制器策略。实验结果表明:在所有速度范围内可实现良好控制。

基于模糊滑模算法的永磁同步电机无位置传感器矢量控制

针对传统超螺旋算法二阶滑模观测器(STASSMO)在进行永磁同步电机(PMSM)转子位置和转速估算时固定滑模增益导致鲁棒性差的问题,在已有的稳定条件下提出一种模糊超螺旋算法二阶滑模观测器(FSTASSMO)。利用模糊控制器按照模糊规则进行滑模增益的整定,实现了超螺旋算法滑模增益自整定过程,提高了观测精度,拓宽了有效观测范围,增强了PMSM无位置传感器矢量控制系统的鲁棒性。最后,在MATLAB环境下搭建仿真控制系统对所提出的算法进行验证,结果表明所提算法有效可行。