永磁同步电机转子位置求取方法

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1、控制与应用技术EMCA迫弗乙与粒币J应闭2011，38(4)永磁同步电机转子位置求取方法李豹，左月飞(南京航空航天大学自动化学院，江苏南京210016)摘要：永磁同步电机(PMSM)在运转之前，转子的位置是未知的，而在矢量控制中必须确定转子的位置才能进行有效控制。在使用绝对式旋转变压器的前提下，利用电机转子装有永磁磁极的特性，通过对电机定子绕组通入直流电，使转子固定在特殊位置，利用解码模块和数字信号处理器(DSP)得到的位置信号计算出转子位置。试验结果验证了该方法的正确性。关键词：永磁同步电机；转子位置；

2、绝对式旋转变压器；直流定位法中图分类号：TM351文献标志码：A文章编号：1673-6540(2011)04-0034-03CalculationofRotorPositionforPermanentMagnetSynchronousMotorLIBao，ZUOYue一(CollegeofAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Beforetheperm

3、anentmagnetsynchronousmotor(PMSM)works，thelocationofrotorwasunknown，itwaseffectivetocontrolonlywhenthelocationofrotorwasensuredinvectortransformcontro1．Atthepremiseofu—singabsoluteresolver，byusingthecharacteristicsofrotorwithpermanentmagnetpole，andapplyin

4、gaDCvoltagetothemotorstatorwindings，themethodmentionedmadetherotorataparticularlocation，thenfiguresoutthelocationofrotorusingthelocationsignalsfromdecodingmoduleanddigitalsignalproeessor．Theresultsoftheexperimentverifiedtheaccuracyofthemethod．Keywords：per

5、manentmagnetsynchronousmotor(PMSM)；rotorposition；absoluteresolver；DC1o-cation采用无位置传感器技术，如利用电机绕组中相关0引言电信号通过适当算法估计出转子位置和速度，由永磁同步电机(PermanentMagnetSynchro—以软件实现的磁链观测器取代位置传感器来获取nousMotor，PMSM)在转子处装有高能永磁体，因转子位置信息。无位置传感器技术能够节省成而具有高推力、低损耗、小电气时间常数、响应快本，但是转子位置信息的获

6、取容易受外界干扰。等特点。它所构成的伺服传动系统消除了传统伺其二为采用位置传感器技术，如光电编码器、旋转服系统由旋转运动到直线运动的机械传动链影变压器等，常用的位置传感器主要有增量式和绝响，成为高精度、微进给系统中最佳执行机构。因对式两种。本文以绝对式旋转变压器为例，对确此，永磁同步伺服驱动已成为国内外伺服技术领定转子位置的直流定位法进行详细分析，并通过域内研究和开发的热点。目前，PMSM伺服传动试验验证了该方法的可行性。系统广泛采用矢量变换控制方法进行变频调速，l直流定位法理论分析而矢量变换控制要求实时

7、检测电机的转子位置信息以用于坐标变换，转子位置信息检测不准确就PMSM矢量变换控制中Park变换和Ipark变难以确定定子绕组的控制状态，电机就可能发生换的转子位置角0为转子磁场轴线(转子d轴)速度振荡甚至失步，更谈不上实现高精度位置伺与A相绕组轴线之问的夹角，它可通过转子磁场服控制。通常有两种方法检测转子位置。其一为在定子绕组中产生的感应电动势波形来确定。因电札与才望制应闭2011，38(4)控制与应用技术EMCA为感应电动势的波形确定了转子d轴与A相绕电势关系如图3所示。组轴线之间的对应关系，利用绝对

8、式旋转变压器图3中X为转子位置角对应的DSP输出实时采集转子绝对位置的特性，经过简单计算即值；为330。电角度对应的DSP输出值；结合图3可得到转子位置角。中的几何关系可得：直流定位法可简单概述为给电机定子三相绕330=360P(1)组中的两相通入直流电，借助于转子永磁磁极使一电机停留在某一特殊位置，进而确定转子位置角。式中：P——电机的极对数。使用直流定位法主要用到的器件有：直流电l／源、数字信号处理器(DigitalSig