永磁同步电机低速区无位置传感器控制技术研究

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1、电气传动2013年第43卷第1期EICTRICDRIVE2013Vo1．43No．1永磁同步电机低速区无位置传感器控制技术研究张磊，高春侠(中国石油大学(华东)信息与控制工程学院，山东青岛266580)摘要：针对传统无位置控制技术在低速区所存在的收敛性差、观测精度低等问题，进行了方案对比研究：采用高频注入式的无位置控制技术具有不依赖电机参数、可以结合矢量控制技术实现高性能调速的优点，但存在需要实现较为复杂的滤波器来进行信号辨识，同时所注入的高频信号会引起一定振动和噪声等问题。与此相比．提出一种新型的开环式无位置控制技术，其原

2、理简单、不需要复杂的控制算法、不依赖电机参数以及凸极效应，并实现负载转矩的自适应调节。缺点是负载突变时存在转速振荡问题。因此，低速区方案的合理选择，需要依据控制系统的低速性能要求以及系统成本。关键词：无位置传感器控制；低速区；高频注入；数字滤波器；开环中图分类号：TM341文献标识码：AResearchonSensorlessControlofPermanentMagnetSynchronousMotorsinNear—zeroSpeedRegi0nZHANGLei，GA0Chun~ia(CollegeofInformati

3、onandControlEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(EatChina)，Qingdao266580，Shandong，China)Abstract：Thecomparativeresearchontheproblemsofbadperformanceofconvergenceandlowaccuracyofsensorlesscontrolinstandstillandnear-zerospeedregionwascarriedon．Although，sensorlessco

4、ntrolwithhighfre-quencysignalinjection(HFSI)canbeindependentofparametersofmotorsandachievehighperformancespeedcon—trolwithvectorcontrolscheme，itdependsonsomecomplicateddigitalfilterstoachievesignalidentificationandalsothehigh~equencysignalsinjectedinmotorscallarous

5、eboringvibrationandacousticnoise．Incontrast，anovelopen—loopsensorlesscontrolschemewasproposedwiththeadvantagesofsimplestructure，withoutcomplicatedfilters，inde—pendentofparametersandsalientefectandcanalsoachieveself—regulationaccordingtotheloadconditions．Thedisadvan

6、tageofopen·loopcontrolistheproblemofspeedoscillationwithlargetransientload．Forthisreason，theselectionofcontrolschemeinnear·-zerospeedregionneedstobebasedontheconsiderationofperformancerequire-mentandcostofcontrolsystem．Keywords：sensorlesscontrol；near—zerospeedregio

7、n；high~equencyinjection；digitalfilters；open—loop略直接决定了全速度范围无位置控制的稳定性1引言和算法的可行性，因此低速区的无位置传感器控永磁同步电机．特别是内置式结构，具有很制技术控制策略及其算法研究更亟待研究。高的功率、转矩密度以及功率因数，在电动汽车、文献『4—91,1

8、用内置式永磁电机的凸极效应，航空、航海等体积受限的工业领域获得较大的应向定子中注入一个高频信号来获得转子信号，以用。为了降低控制系统的成本、提升高速区域的检出位置信号。它适合于低速和零速下情况，并控制精度，

9、无位置传感器控制技术已成为一个研且可以不受参数影响。但高速下，所注入的高频究热点[1-3】。但是。目前无位置控制技术普遍存在信号频率要很高，很难数字控制器实现。文献[101低速区观测精度较差的问题，而该转速区域的策研究了在SPMSM电机采用高频信号注入观测方作者简介：张磊(1977一)，男