采用免疫高频脉动信号注入的PMSM转速辨识方法

高频脉动信号注入法因鲁棒性强、对电机参数变化和测量误差敏感性弱,在零速和低速区不仅能很好地对内置式永磁同步电机(PMSM)转速进行估算,而且适用于表贴式永磁同步电机(SPMSM),但其转速辨识精度与信号处理过程中滤波器时间常数有直接的关系,采用固定带宽滤波器的高频脉动信号注入法只能在狭小的转速范围内具有良好的估算精度,限制了其调速范围。提出了一种采用免疫高频脉动信号注入的PMSM转速辨识方法,以免疫应答系统为基础,引入一种免疫算法,分析了该算法的实现方式。将免疫算法应用到高频脉动信号注入法中,可以在线调整信号处理过程中滤波器的时间常数,克服了传统高频脉动信号注入法因固定滤波时间常数引起调速范围狭窄的问题。仿真与实验结果验证了采用免疫高频脉动信号注入的PMSM转速辨识方法的正确性和有效性。

基于脉动高频信号注入的永磁同步电动机转子位置检测

利用电动机的凸极效应跟踪转子位置,可以实现电机全速度范围内转子位置的检测,且对电机参数的变化不敏感,鲁棒性好。对脉动高频信号注入法进行永磁同步电动机转子位置检测的原理进行剖析。在定子绕组端注入高频小幅值的脉动电压信号,将产生的带有转子位置信息的高频载波电流解调后,送入位置观测器,可观测出转子位置。通过仿真进行算法验证,结果表明,对具有凸极效应的永磁同步电动机来说,脉动高频信号注入法能够精确地跟踪转子位置,尤其是能够解决低速甚至零速下的转子位置检测。

基于高频信号注入的EPS用SPMSM无传感器控制

探讨了脉动高频信号注入法用于电动助力转向系统(EPS)的面贴式永磁同步电机(SPMSM)转子位置观测的可行性;分析了注入的电流对于电机转矩波动造成的影响。仿真结果表明:这种方式既可以准确地观测电机转子的位置,且对电机的转矩波动影响较小。

基于信号注入的永磁同步电机控制方法

本文介绍了一种基于脉动高频电压信号注入法实现面装式永磁同步电机无传感器控制的方法。利用面装式永磁同步电机的磁饱和效应,在和转子同速旋转的坐标系注入脉动高频电压信号,对提取的电流进行坐标变换和解调,获得转子位置信息,实现了无传感器控制策略。仿真结果证明了该方法的正确性。

矿用电机车无速度传感器控制变频驱动装置系统

针对传统矿用电机车驱动系统存在故障率高、消耗能量大、效率低等缺点以及机械编码器的使用会降低控制系统的可靠性和耐用性,提出了一种无速度传感器控制方法高频脉动电压信号注入法,并设计了一种基于无速度传感器控制的矿用电机车变频驱动系统。文章从控制原理、控制策略、系统拓扑结构以及软硬件设计等方面,给出了较详细的论述。通过系统理论分析、仿真建模与仿真结果分析,制作了矿用电机车变频驱动装置样机。样机经过在实验室数据测试、分析和现场试运行结果表明,所提出的控制方案具有较高的可行性和有效性,而且装置的维护工作量明显减小、可靠性满足煤矿恶劣环境的要求。

基于滑模观测器的永磁同步电机低速下无传感器转子位置检测的研究

该文根据永磁同步电机的基本数学模型,介绍和分析了脉动高频信号注入法的原理,利用李亚普诺夫稳定性定理,以注入的脉动高频电压的响应电流和为抗干扰而新增加的控制项为输入,以转子位置的估计值为输出,设计出一种滑模变结构状态观测器实现对转子位置的估计。仿真实验表明,该滑模状态观测器能实现对电机转子位置和速度的跟踪,且稳定性好,响应快速,对外干扰等不确定因素具有很强的鲁棒性。

永磁同步曳引机转子初始位置检测

提出一种电梯永磁同步曳引机转子初始位置检测方法。该方法在算法上改进了传统的脉动高频电压信号注入法,可以更快速、准确地检测出转子初始d轴位置。当向定子绕组中注入脉动高频电压信号,由于定子电感随转子位置θ变化,因此可以从高频电流响应信号中提取转子位置θ信息,结合磁场饱和引起的电感变化判断磁极极性。这种方法不需要精确的电机参数和额外检测硬件。实验结果验证了这种方法有效可行,尤其是能够解决低速甚至零速下的转子位置检测。

变桨永磁伺服控制系统无位置传感器控制

变桨永磁伺服系统一般通过位置传感器获取精确的转子位置和速度信号,实现对变桨永磁伺服电动机的控制,驱动桨叶转动到指定位置。但考虑风电环境的复杂性,许多不确定因素影响机械式传感器可靠性和耐用性,因位置传感器故障导致的风电机组长时间停机会带来巨大的经济损失。研究了一种位置故障情况下风电变桨永磁伺服控制系统无位置传感器控制方法。采用滑模观测器实现系统中高速的稳定运行,为了弥补该方法零低速的缺陷,低速时采用了一种改进型脉动高频信号注入法,实现了变桨永磁伺服电动机全速范围的调速控制,提高了系统稳定性,并通过仿真模型验证了该方法的有效性和合理性。