基于电压矢量注入的无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法

为解决无刷直流电机换相期间的转矩脉动问题,在两相静止坐标系中对换相过程分析的基础上,提出一种在续流阶段注入特定电压矢量的转矩脉动抑制方法。首先,虚拟地分割电机相电压为两部分,并重构其作用范围:一部分仍然施加在绕组两端,进而产生假想的等效电流;另一部分则是用来"改变"反电势,即人为将其补偿为恰好使转矩不变的值。其次,利用特定电压矢量对转矩的不同影响,构建带有负反馈环节的注入矢量幅值调整策略,以保证较强的稳定性。该算法简化了分析过程,同时避免了复杂的占空比计算。仿真结果说明了理论分析的正确性;通过实验分别在高速与低速工况下验证了该方法对换相转矩脉动的抑制效果。

基于电压矢量注入的表贴式永磁同步电机转子初始位置检测

为了实现表贴式永磁同步电机静止时转子初始位置的检测,首先建立了表贴式永磁同步电机在电压矢量注入时的数学模型,分析了矢量注入方向的电流响应形式,并对影响位置辨识成功的因素进行了分析。针对传统电压矢量法准确性低、检测周期长和转子旋转的问题,提出采用三轮检测法,第一轮采用顺序法和小幅值电压矢量粗略估计位置,第二轮采用二分法和中幅值电压矢量精确检测位置,第三轮采用大幅值电压矢量准确判断NS极。仿真和实验结果表明,该检测方法可以准确、快速的检测转子位置,并能保持转子静止。

基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无传感器控制

永磁同步电机无传感器控制开环起动困难,电机容易出现失步,且传统的预定位方法会使电机产生转向不确定的强制转动,文章提出一种基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无位置传感器初始定位和平滑起动技术,分六电压矢量脉冲注入法初始定位和两电压矢量脉冲注入法加速两个阶段,能够持续、动态的估算转子在零低速阶段的位置信息,实现从静止到中高速全速域范围无位置传感器闭环运行。仿真和实验结果表明,所提控制算法不存在预定位时的强制转动,能够避免电机起动过程中的失步问题,且相较于高频注入法不需要复杂的信号调制和提取环节,算法简单,具有较好的实际应用价值。

双三相感应电机谐波平面电压注入法在线辨识定子电阻和漏感策略

为了提高双三相感应电机参数辨识的鲁棒性,并为控制系统提供准确的电机参数,介绍了一种新颖的在线辨识双三相异步感应电机的定子电阻和定子漏感的方法。根据电机在谐波平面的数学方程,注入该平面的电压矢量会在这个平面产生顺时针旋转的电流矢量,同时也能保持基波平面参考电压不变,且不引入转矩和磁链脉动。根据注入的电压矢量和采样的定子电流可以计算定子电阻和漏感。该文介绍了参数在线辨识以及谐波平面电流幅值和相位可控的谐波平面电压矢量注入方法的原理。实验结果验证了方法的有效性。

基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无传感器控制

永磁同步电机具有效率高、功率密度大、结构简单等优点,在工业和民用领域中得到广泛应用。传统的电机控制方法需要在电机的转子位置或转速传感器上安装传感器,增加了系统的成本。为了解决传统的电压传感器对永磁同步电机运行的影响,提出一种基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无传感器控制方法。该方法以电机模型为基础,利用电压矢量脉冲注入法检测到的转子位置信息来辨识出转子速度。与传统的测速方法相比,该方法具有响应速度快、估计精度高、硬件结构简单等优点,可以应用于永磁同步电机的无传感器控制系统中。实验结果表明,该方法在永磁同步电机的无传感器控制系统中具有较好的动静态性能。

一种永磁同步电机转子位置混合辨识方法

针对内置式永磁同步电机(IPMSM),提出了一种基于最小电压矢量注入法和滑模观测器法的混合控制策略。低速时,采用最小电压矢量注入法获取转子位置,中高速阶段则通过滑模观测器法对转子位置进行辨识。角度和速度过渡阶段,通过对两种方法获得的位置误差信号进行加权处理,得到混合位置误差信号后,通过一个软件锁相环即可获得转子位置。设计了一个和速度有关的斜坡函数对注入电压进行过渡处理。实验结果表明,采用该文提出的混合控制策略能够实现电机在额定负载条件下从静止状态直接闭环起动,实现了高低速两种算法之间的平滑切换,能够进行宽范围内的无位置传感器调速控制,且低速算法实现简单,具有较大的工业应用价值。

一种电流合成的PMSM转子初始位置检测方法

转子初始位置检测是确保永磁同步电机能够成功启动的重要技术。启动时,必须准确获得静止状态下的转子初始位置,否则可能会导致反转、电流过大,甚至无法启动等问题。无传感器检测方法具有成本低廉等优点,受到广泛重视与研究。由于磁性材料存在磁通饱和现象,不同位置的转子主磁通将影响定子绕组的磁通饱和度,导致定子电感发生变化,电流也随之受影响。通过将方向互反的基本空间电压矢量注入到PMSM定子绕组中,激励出包含转子位置信息的三相定子电流,检测相电流峰值并进行电流合成,证明了此合成电流随转子位置呈三相正弦规律变化,并由此观测到静止状态下的转子初始位置,其与实际位置误差较小。该方法算法简洁,计算量小,具有较高的应用价值。

一种SPMSM转子初始位置检测方法

提出了一种表贴式永磁同步电机(SPMSM)的电压矢量注入转子初始位置检测方法。在深入分析电机磁饱和凸极效应的基础上,建立了转子位置与注入电压响应电流的关系。通过综合平衡转子位置检测精度与检测效率,确定了合适的注入电压幅值、作用时长及位置角度步长。实验结果表明该方法能够根据驱动系统对转子初始位置检测的精度要求,准确地获取转子初始位置信息。