双凸极永磁电机的控制方案研究

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1、双凸极永磁电机的控制方案研宄盛浩琪(宁波公运车辆检测有限公司，浙江宁波315000)摘要：双凸极永磁电机的主要特点是结构简单，适合于自动化制造。与双凸极永磁电机设计有关，得到使定位转矩为零的充分条件。鉴于位置传感器的不精确和一种现存的无位置传感器方案的移相困难，提出了一种新的无位置传感器方案。仿真验证了新方案的精确性。实际可行性由一单片机系统初步证实。关键词：双凸极；永磁电机；无位置传感器中图分类号：TM3文献标识码：A文章编号：1007-9599(2010)04-0000-01DoublySalientPermanentMagnetMotorControlSchemeS

2、hengHaoqi(NingboPublicTransportVehicleDetectionCo.,Ltd.,Ningbo315000,China)Abstract:ThemaincharacteristicsofDoublySalientPermanentMagnetMotorissimplestructure,suitableforautomatedmanufacturing.Andthedoublysalientpermanentmagnetmotordesignisrelatedtopositioningaresufficientconditionsforzer

3、otorque.Giventheimprecisepositionsensorandanon-existingprogramphaseshiftpositionsensorproblems,anewUnpositionsensorscheme.SimulationresultsshowtheaccuracyofthenewprogramPracticalfeasibilityandinitialconfirmedbyamicrocomputersystem.Keywords:DoublySalient;Permanentmagnetmotor;Unpositionsens

4、or双凸极永磁电机釆用高性能永磁体激磁，工作在双极性状态下，其能量转化率和绕组利用率较传统变磁阻电机要高，因此它異有较高的转矩密度，与相同功率等级的传统变磁阻电机相比，其体积较小。由于高性能永磁体的采用，双凸极永磁电机设计时绕组匝数与相同功率等级的变磁阻电机相比要少，加之采用集中绕组和体积的减小，绕阻端部长度亦较小，故此电机铜耗较传统变磁阻电机要小。在小功率应用范围内，由于铜耗在总损耗中占较大分量，与传统变磁阻电机相比较，双凸极永磁电机在效率上的改进尤为明显。如果控制的设计能使用一个精确的模型，那么利用线性反馈技术和预先计算好的最优的转矩分配函数，就能导致最优的动态性能。

5、然而，使用精确模型意味着复杂的在线计算，或者是巨大的用来査询的表格，这些暂吋都难以实现；而实际上模型的不精确性是不可避免的，从而不可避免的使性能变坏；还奋实际的测量的不精确。然而可以采用一种完全不同的思路，即使用一个简化的模型，而苏中的参数被自适应的实时的调整。总之，改善双凸极电机的动态性能的控制方法正在不断完善。一、位置传感器方案“两相导通”策略下，控制器的主要任务是根据当前的转子位置决定哪个两相组合导通。事实上，导通原则只是间接地依赖于转子位置，而直接地依赖于反电势。换句话说，即：“总是选择线反电势较大的两相导通”。由于反电势难以获知，而它与转子位置有固定的联系，因此

6、改由检测转子位置来决定触发信号。如果反电势与转子位置的关系已知，那么，这样的传感器装置（比如槽形光耦配合遮光盘）不难设计。此吋，控制器的作用就像一个简单的译码器，它接收3路位置传感器信号，而产生6路逆变桥控制信号。二、无位置传感器方案（-）位置传感器的缺点使用位置传感器无疑是最简单的，同时也是可靠的。更为重要的是，它不存在起动困难。其缺点是控制器与电机的连线过多、传感器增加了系统的硬件成本、不能灵活地调整控制策略，以及在人极对数下对传感器的安装精度要求过高。为解决这个问题，可以通过无位置传感器方案来解决。（二）一种经典的无位置传感器方案这一方案的原理是：检测关断相反电势的

7、过零点；在过零点之后，电机再转过30度电角，即换流吋刻。通过检测三相端电位即可检测关断相反电势的过零点。任何平顶宽度达到或超过120度电角的反电势都能够保证，在某相成为关断相期间，另外两相的反电势的幅值始终相等。事实上，对反电势的要求无需如此苛刻。确切地说，只需在关断相反电势的过零点位置，导通两相的反电势具奋相等的幅值即可。换句话说，在关断相反电势过零点位置的两边，中心点电位可以偏离导通两相端电位的中点。这样并不会引起检测过零点位置的误差。把这一要求称为对反电势的最小约束［1］。可以证明，反电势波形的峰（谷）若左右对称如正弦波