开关磁阻电机霍尔位置信号的故障诊断方法

开关磁阻电机(SRM)驱动系统的可靠运行,需要位置传感器提供可靠的位置信号。因此针对霍尔位置传感器时常故障影响电机正常工作的问题,研究一种有效的位置信号诊断方法对于提高系统工作可靠性是有重要意义的。本文提出了一种时间阈值与状态预测相结合的故障诊断方法。首先分析了位置传感器故障的类型和发生位置;其次对所提出的基于时间阈值结合状态预测的方法作了理论分析,该方法将3个位置信号组合的实际状态值与预测状态值作实时比对,结合状态值转换时间进行阈值约束从而检测出各种故障并达到快速准确的效果;最后,为了验证所提方法的有效性,以三相12/8结构电机作为研究对象,对该方法进行了实验验证。实验结果证明了该方法在故障检测中的可行性和有效性。另外,该方法无需复杂的计算和额外硬件即可实现,可推广到无刷直流电机(BLDC)等驱动系统使用。

BLDCM控制系统霍尔位置传感器故障诊断与保护研究

文章针对无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)控制系统霍尔位置传感器故障中常见的单霍尔故障,分别分析了霍尔对电源短路故障和霍尔开路故障2种故障模式,并提出了采用霍尔状态编码值对单霍尔故障进行诊断和定位的方法。同时,提出一种实用的霍尔故障修复方法。经过仿真验证和分析证实,文章所提方法能够有效实现单霍尔故障的定位和修复。

浅谈直流无刷电机霍尔位置传感器的偏离影响

本文围绕霍尔传感器因机械安装偏移、霍尔元件本身信号不对称两方面进行探讨,探讨分析霍尔位置传感器偏离对电机输出性能的影响。

基于霍尔位置信号的无刷直流电机电磁转矩观测

针对无刷直流电机,在分析反电动势波形函数与霍尔位置信号关系的基础上,提出了一种新颖的电磁转矩观测方法,解决了无连续转子位置信息条件下转矩大小及符号的正负观测问题。与传统方法相比,本文所提方法只需离散的霍尔位置信号,无需连续的转子位置信息及反电动势波形。实验表明,在电机稳态运行、正/反转切换的过渡过程中,该方法都能够有效地计算出转矩的大小与符号的正负,可用于无刷直流电机的直接转矩控制。

基于霍尔位置传感器的电动汽车用永磁同步电机的控制

介绍了采用低分辨率霍尔位置传感器估算转子角度和转速的基本原理,提出了在永磁同步电机(PMSM)中应用的一种转子角度慢校正控制方法,能有效减小电流的波动,利于电流的平滑控制。在基于数字信号控制器STM32F103RBT6的硬件平台上,实现正弦波矢量控制,角度慢校正的方法能有效抑制转矩脉动,电机运行平稳。

双凸极永磁电动机霍尔位置调整方法

双凸极永磁电动机运行时,必须配备位置传感器,并调整到合适的位置,为其提供准确的换相信号。文中针对12/8极转子斜槽式双凸极永磁电机,给出两种基于三相反电势对称度及正弦度良好的发电态霍尔位置调整方法,但因电机设计及机械加工等因素造成的相电势非完全正弦或三相不对称,这两种基本调整方法很难使三相霍尔同时调整到满足理想位置关系。为此,文中提出“发电粗调,电动微调”的霍尔位置调整方法2,即先在发电态下粗调霍尔位置,再在电动态下,以非导通相绕组电流尾巴的对称度及系统效率最大化作为判断依据,进行霍尔位置的细微调整。该方法已在双凸极永磁电动机实际运行中得到了检验及应用。

基于开关型霍尔位置传感器的永磁同步电动机正弦波驱动

提出了一种基于三个开关型霍尔位置传感器的位置估算方法,能使电机在相对低速条件下稳态运行,拓展了电机的调速范围。详细分析了电机在动态运况下,如何准确估计转子的位置,实现永磁同步电动机正弦波驱动。实验结果表明,该控制方法在满足永磁同步电动机正弦波驱动要求下能实现大范围调速,有效抑制转矩脉动,电机运行平稳。

基于吸d轴法的霍尔位置传感器安装方法研究

针对无刷直流电机需要位置传感器提供换相信号的问题,提出了基于吸d轴法的霍尔位置传感器安装方法。分析并计算霍尔位置传感器个数和相邻霍尔位置传感器的间隔角度,依据电机转矩的数学表达式,推导了绕组的最佳换相角度,确定了吸d轴法的霍尔位置传感器理论安装位置,并给出了吸d轴法的实际操作的安装过程。实验测得相绕组反电动势与霍尔传感器输出信号波形,验证了此安装方法可行。

永磁无刷电机霍尔位置传感器容错控制

针对永磁无刷电机霍尔位置传感器故障问题,提出霍尔位置传感器(单霍尔和双霍尔)故障容错控制方法。任意霍尔信号跳变沿时刻,根据具体霍尔跳变沿类型和当前霍尔状态判别霍尔故障类型;分析永磁无刷电机的机械运动方程,提出3种改进型霍尔传感器故障补偿策略:线性外差法霍尔故障补偿、一阶泰勒算法故障补偿(first-order algorithm)、基于降阶观测器的霍尔故障补偿。将霍尔传感器容错控制策略在方波和正弦波电流控制的永磁无刷电机实验平台上进行测试,验证不同霍尔传感器容错控制策略的性能。实验证明,基于降阶观测器的霍尔传感器容错技术较另外两种方法具有更好的容错性能。

霍尔位置传感器测量固体材料的杨氏模量

用自制霍尔位置传感器与梁弯曲法测杨氏模量装置相结合，研制成固体材料杨氏模量测定仪，简述该仪器结构、原理和实验方法。

双凸极电机非理想的霍尔位置信号对电机运行的影响

在双凸极电机的运行中,霍尔位置检测器的安装精度、转子齿盘的加工精度以及其自身的延时特性都会造成实际霍尔位置信号的非理想。非理想的霍尔位置信号不仅会增加霍尔位置调整的难度,影响电机的运行性能,甚至系统无法正常工作。文中对这一类实际问题进行了详细阐述,给出分析结论,从而提出几种解决方案。并基于12/8极混合励磁双凸极电机样机的试验,验证了所提方案的正确性和实用性。

基于霍尔位置信号的无刷直流电机直接转矩控制

深入分析了无刷直流电机直接转矩控制技术的特殊性,指出3个关键点:一是导通相电压矢量是改变电磁转矩的关键物理量;二是全关断电压矢量可以作为所有导通相电压矢量的公共反矢量;三是可以省去磁链环,采用转矩单环控制。依据上述3点建立了无刷直流电机直接转矩控制的最优导通相电压矢量选择表。分析了根据霍尔位置信号进行转子磁场扇区划分的方法,提出了根据相电流形状函数和霍尔位置信号关系进行转矩观测的方法,解决了使用简单价廉的霍尔位置传感器的无刷直流电机直接转矩控制系统的实现问题。实验结果表明基于霍尔位置信号的无刷直流电机直接转矩控制系统静、动态性能优良。

一种变参数N-PI型PLL的霍尔位置传感器PMSM转子位置估计方法

在采用开关型霍尔位置传感器的永磁同步电机矢量控制系统中,传感器安装偏差严重降低了转子位置估计精度,分析3扇区平均速度位置估计偏差中偶次谐波和直流偏置的产生机理,建立位置偏差函数的数学模型,提出一种变参数的陷波-比例积分锁相环(N-PI型PLL)位置估计方法,消除位置估计偏差中的2次谐波及更高的偶次谐波,根据锁相环的工作原理及要消除的谐波,设计和优化了陷波-比例积分锁相环的参数。并通过仿真和实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。

霍尔位置传感器测量材料杨氏模量的改进

通过具体实验过程发现FD-TX-HY-Ⅰ霍尔位置传感器法测定固体杨氏模量实验的缺陷所在,通过对铜刀口的适当改进以及增加发光二极管进行视场照明,有效克服了实验误差,促进了学生的实验热情。

永磁无刷直流电机霍尔位置传感器的安装

永磁无刷直流电机在各行各业的应用越来越广泛。在永磁无刷直流电机中,霍尔位置传感器经常用来测量电机的转子位置和转速。转子位置传感器的安装精度直接关系到永磁无刷直流电机的运行,因此如何安装传感器是非常重要的。本文结合作者多年从事无刷直流电机开发的经验,提出了简便易行的霍尔位置传感器安装方法。

无刷直流电动机中霍尔位置传感器的设计与应用

主要介绍直流无刷电动机位置转换中所使用的霍尔位置传感器的结构、分类和工作原理,给出了霍尔位置传感器的构成原则,提出了霍尔位置传感器在无刷直流电动机中的设计应用方法.

基于霍尔位置传感器的PMSM转速观测器状态估算误差抑制方法

霍尔位置传感器成本低,同时能够提供相对精确的位置信息,但其存在位置信息分辨率低、转速测算连续性差及滞后严重等缺点。龙伯格全阶转速观测器是一种闭环调节器,有效地利用了电机系统模型,能够为矢量控制提供较好的转速和角度反馈信号。但在数字控制系统的应用中,受霍尔信号采样周期远大于控制周期的影响,常规观测器的参数和结构设计方法在实际应用中仍无法得到理想的观测结果。该文在分析转速观测器在实际应用中存在问题的基础上,通过结合降阶观测器和多采样理论,提出了一种可有效从低分辨率霍尔位置信号中估算转速、转角的方法。多采样降阶观测器在最大程度上利用了霍尔信号的真实信息,在每个数字控制周期内都能产生转速和转角的估计值,具有理想的估算效果。通过仿真和实验验证了所提方法的有效性,控制效果能够很好地满足中低端伺服应用需求。

基于滑模观测器的PMSM单相霍尔位置传感器故障容错控制算法

在高性能的水下航行器推进系统中,为了解决由于永磁同步电机(PMSM)单相霍尔位置传感器故障,导致的转子位置估算不准确、电机无法正常驱动等问题,提出一种新型容错算法。首先将故障加速度引入传统平均速度法,构建改进1阶加速度容错算法,在改进1阶加速度容错算法估算转子位置的基础上,建立电流滑模观测器,通过锁相环提取容错后的转子位置;然后针对单相霍尔位置传感器故障状态,将改进1阶加速度容错算法与滑模观测器的观测结果根据权值协调输出;最后,通过试验验证了单相霍尔位置传感器故障类型下的控制系统性能。试验结果表明,新型容错算法提高了传统霍尔位置传感器PMSM控制系统的稳定性和可靠性,有效改善了推进系统在故障情况下的加速性能,优化了容错控制效果。

霍尔位置传感器法测杨氏模量实验装置的改进

利用力敏传感器原理解决了霍尔位置传感器测杨氏模量在增加砝码时人为造成刻线晃动的问题。同时,在望远镜下设置导轨,大大增加刻线清晰度的调节。

霍尔位置传感器无刷直流电机起动控制策略

针对电机在低速起动或转速特别低时霍尔输出信号不稳定问题,结合方波控制出力大与矢量控制转矩脉动和噪声小的优点,研究基于霍尔位置传感器的无刷直流电机方波与正弦波复合控制的电机驱动器。在分析霍尔估算原理的基础上,对采用霍尔位置传感器的无刷直流电机矢量控制的起动策略进行研究,分析对比方波控制与正弦波控制在不同负载转矩时的起动性能。仿真与实验表明:为确保电机的平稳起动,根据不同起动要求的场合,可以选择正弦波直接起动和方波切换正弦波起动,该文研究的起动控制策略能有效拓宽无刷直流电机在低速大转矩场合下的应用。