基于变系数电感模型开关磁阻电机四象限无位置传感器技术

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1、2014年7月电工技术学报Vol.29No.7第29卷第7期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJul.2014基于变系数电感模型开关磁阻电机四象限无位置传感器技术1,2111,21蒯松岩王鹏飞成静红谭国俊刘送永（1.中国矿业大学信息与电气工程学院徐州2210082.江苏省电力传动与自动控制工程技术研究中心徐州221116）摘要开关磁阻电机相电感具有明显的非线性，随饱和情况不同相电感形状发生明显变化。研究了忽略三次以上谐波电感模型系数随电流变化关系，提出了基于变系数电感模型的无位置传感器控制策略。利用电机变系数电感与转子位置角度之间的关系，构

2、建了基于DSP数字信号处理器的四象限无位置传感器控制系统。采用软件完成了上述转子位置估计模块，实现对开关磁阻电机的无位置控制。通过实验对该方法的可行性进行了验证，结果表明该方法估计转子位置精确、象限间切换准确可靠，系统具有良好的静态和动态性能。关键词：开关磁阻电机无位置传感器变系数电感模型四象限中图分类号：TM315Four-QuadrantPositionSensorlessTechnologyofSwitchedReluctanceMotorsBasedonVariableCoefficientsInductanceModel1,2111,21KuaiSongyanWangPengfe

3、iChengJinghongTanGuojunLiuSongyong（1.ChinaUniversityofMiningandTechnologyXuzhou221008China2.JiangsuElectricalDriveandControlEngineeringResearchCenterXuzhou221116China）AbstractThephaseinductanceofswitchreluctancemotorisseriouslynonlinear.Thispaperresearchestherelationshipbetweeninductancemodelcoeff

4、icientthatignoredmorethanthreetimesharmonicandcurrent,andproposesanestimationmethodofrotorpositionbasedonthevariablecoefficientinductancemodel.Usingtherelationshipbetweenvariablecoefficientinductanceandtherotorposition,thispaperconstructsthefour-quadrantcontrolsystemwithoutpositionsensorandverifie

5、sthestrategy.Inthispaper,DSPdigitalsignalprocessingsystemisdesigned.Byusingthesoftware,itachievesthecontrolofswitchedreluctancemotor.Thefeasibilityoftheproposedmethodisverifiedbytheexperiments.Experimentsresultsindicatethattheproposedmethodestimatesrotorpositionaccuratelyandswitchingbetweenquadran

6、tsisreliable,andthesystemhasgoodstaticanddynamicperformance.Keywords：SRM,sensorless,variablecoefficientinductancemodel,four-quadrant子位置信息是开关磁阻电机（SwitchedReluctance1引言Motor,SRM）可靠运行和高性能控制的前提，位置开关磁阻电机具有结构简单牢固，效率高，调传感器的引入，不仅使电机结构的变得复杂，电机速范围广，起动转矩大等优点[1]，然而准确获得转成本提高，而且也降低了电机运行的鲁棒性与可靠性，限制了开关磁阻电机推广和普及。因

7、此，开关磁阻电机无位置传感器技术具有较高的研究价中国博士后科学基金资助项目(20100481176)。收稿日[2,3]期2013-04-17改稿日期2013-06-05值。第29卷第7期蒯松岩等基于变系数电感模型开关磁阻电机四象限无位置传感器技术115在近几年，开关磁阻电机无位置传感器技术研电感模型的控制策略。利用电机变系数电感与转子究引起了国内外的广泛关注，先后提出了一系列位位置角度之间的关系，构建了四象限运行无位置传