解析特征位置磁链开关磁阻电机无位置传感器技术

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1、第４５卷第５期南京航空航天大学学报Ｖｏｌ．４５Ｎｏ．５２０１３年１０月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ＆ＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓＯｃｔ．２０１３基于特征位置磁链开关磁阻电机无位置传感器技术张磊刘闯管旻珺王云林（南京航空航天大学自动化学院，南京，２１００１６）摘要：提出了一种基于特征位置磁链的改进型简化磁链开关磁阻电机无位置传感器技术。与传统简化磁链方法相比，该方法容易实现换相和电机双拍运行，针对１２／８结构开关磁阻电机电感与位置关系，选取７．５°和１５°作为特征位置，并利用

2、实时磁链与特征位置磁链比较获取三相位置信号。为了提高处理器精度，本文只比较一个特征位置，而另一个特征位置由延迟得到。建立以ｄｓＰＡＣＥ为核心的磁链实测和位置估计的模型，详细分析了７．５°和１５°两个特征参考位置对位置估计精度的不同，得出在低速和空载情况下，以１５°特征位置磁链为基准估计出来的位置信号比以７．５°特征位置磁链为基准估计出来的位置信号精度要高。最后，通过实验验证了所提方法的正确性和可行性。关键词：开关磁阻电机；无位置检测；改进型简化磁链；特征位置中图分类号：ＴＭ３５２文献标志码：Ａ文章编号：１００５－２６１

3、５（２０１３）０５－０６７１－０６ＳｅｎｓｏｒｌｅｓｓＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｗｉｔｃｈｅｄＲｅｌｕｃｔａｎｃｅＭｏｔｏｒＢａｓｅｄｏｎＳｐｅｃｉａｌＰｏｓｉｔｉｏｎＳｉｍｐｌｉｆｉｅｄＦｌｕｘＭｅｔｈｏｄＺｈａｎｇＬｅｉ，ＬｉｕＣｈｕａｎｇ，ＧｕａｎＭｉｎｊｕｎ，ＷａｎｇＹｕｎｌｉｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ＆Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ，２１００１６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｏｖｅｌｉｍｐｒｏｖｅｄ

4、ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｆｌｕｘ－ｃｕｒｒｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓｏｆｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｃｅｍｏｔｏｒ（ＳＲＭ）ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｌｕｘ－ｌｉｎｋａｇｅｄａｔａｐｏｉｎｔｓｏｆｆｅａｔｕｒｅｒｏｔｏｒｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｉｓｅａｓｙｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔｔｈｅｐｈａｓｅｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｔｗｏ－ｐｈａｓｅｗｏｒｋｉｎｇ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｒ

5、ｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｔｈｅｉｎｄｕｃｔａｎｃｅａｎｄｔｈｅｒｏｔｏｒｐｏｓｉｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅ１２／８ＳＲＭ，ｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆ７．５°ａｎｄ１５°ａｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄｔｈｅｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｓａｒｅａｃｑｕｉｒｅｄｗｉｔｈｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｒｅａｌ－ｔｉｍｅｆｌｕｘａｎｄｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎｆｌｕｘ．ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆＣＰＵ，ｏｎｌｙｏｎｅｆｅａｔｕ

6、ｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｓｃｏｍｐａｒｅｄ，ｗｈｉｌｅａｎｏｔｈｅｒｆｅａｔｕｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｉｍｅｄｅｌａｙ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｔｆｏｒｍｂａｓｅｄｏｎｄｓＰＡＣＥｏｆＳＲＭｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｂｕｉｌｔ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｅａｔｕｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎｐｏｉｎｔｓｏｎｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｅｄｐｏｓｉｔｉｏｎｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆ

7、ｌｏｗｓｐｅｅｄａｎｄｎｏｌｏａｄ，ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｅｓｔｉｍａｔｅｄｐｏｓｉｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆ１５°ｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆ７．５°．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｅｘ－ｐｅｒｉｍｅｎｔｖｅｒｉｆｉｅｓｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｃｅｍｏｔｏｒ（ＳＲＭ）；ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ；ｉｍｐｒｏｖ

8、ｅｄｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｆｌｕｘｌｉｎｋａｇｅ；ｓｐｅｃｉａｌｐｏ－ｓｉｔｉｏｎ开关磁阻电机（Ｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｃｅｍｏｔｏｒ，简单坚固、成本低、适应高温、高速及恶劣环境等优ＳＲＭ）为双凸极定转子结构，转子没有线圈，结构点，但ＳＲＭ需要位置传感器来确定转子的位置信基金项目：国家自然科学基金（５１３７７０７６）资助项目