一种改进的永磁同步电动机转子初始位置估计方法.pdf

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1、设计新议持电棚2014／I~42卷第7期⋯⋯／’2⋯一一⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一一⋯一⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一⋯⋯一一·-，何栋炜，等一种改进的永磁同一种改进的永磁同步电动机转子初始位置估计方法何栋炜，蒋学程，高培。(1．福建工程学院，福州350108；2．闽江学院，福州350108；3．福建对外经济贸易职业技术学院，福州350016)摘要：针对永磁同步电机转子初始位置估计的问题，提出了一种基于离散傅里叶变换(DFT)方法的改进估计方法，应用Lyapunov稳定性定理，对估计方法的收敛问题进行了全面的分析和证明，并针对可能存在的估计奇点提出了工程解决方

2、案。仿真结果表明，所提出的估计方法能够快速且准确地估计出永磁同步电动机转子初始位置，克服了传统的基于数字低通滤波器的方法所存在的响应时间、设计复杂等问题。相比传统方法，所提出方法的估计过程时间更短、所需计算量更少，适合工程应用。关键词：永磁同步电动机；转子初始位置估计；高频信号注入；磁极判断；离散傅里叶变换中图分类号：TM351；TM341文献标志码：A文章编号：1004-7018(2014)07-0024-05AnImprovedMethodforInitialRotorPositionEstimationonPMSMHEDong—wei，JIANGXue—cheng

3、，GAOPei(1．FujianUniversityofTechnology，Fuzhou350000，China；2．CollegeofMinjiang，Fuzhou350108，China；3．FujJanInternationalBusiness&EconomicCollege，Fuzhou350106，China)Abstract：Aimingattheestimationofinitialrotorpositiononpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)，anim—provedmethodusingdiscreteFour

4、iertransform(DFT)waspresented．TheconvergenceofthemethodwasanalyzedandprovedusingLyapunovstabilitytheoremcomprehensively，thenanengineeringsolutionswasproposedtosolvethesingulari—ties．SimulationresultsshowthattheinitialrotorpositionofPMSMcouldbedeterminedrapidlyandaccurately，avoidingthepro

5、blemssuchasresponsetimeandcomplexitydesignissuesinthetraditionalmethodbasedondigitallow—passfilter(LPF)．Overalltheproposedmethodgetsshorterestimationprocessandlesscomputation，whichmakesitquitesuitableforengineeringapplications．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；rotorinitialposition

6、estimation；highfi'equeneysignalinjection；magneticpoledetermination；discreteFouriertransform响应电流的幅值关系，提出了一种基于FFT和反三0引言角计算的估算方法。文献[2]则是利用响应电流呈转子位置信息是永磁同步电动机控制的重要信现的椭圆特征，设计了一种基于椭圆方程、牛顿一拉息。实际应用中，大量的永磁同步电动机伺服系统弗森算法和反三角计算的估算方法。文献[3—5]则通常使用增量式光电编码器实现转子位置的检测，根据响应电流的相位特性，使用一类旋转变换和滤因此永磁同步电动机伺服系统必须

7、解决转子初始位波器相结合的方法，解调电流信号中的转子位置信置确定的问题，从而保证系统的正常起动和运行。息分量，再通过观测器估计转子位置，并将该方法扩永磁同步电动机转子初始位置估计，要求在静止情展应用于永磁同步电动机的无传感器控制上。文献况下获取电机转子初始位置，因此对估计方法的要[6]则设计了一种基于傅里叶算法的改进估计方求较高，难度较大¨J。现有估计方法大致分为三法。但是，理论上这类方法仅使用于凸极性较强的大类。内置式永磁同步电动机(以下简称IPMSM)。(a)旋转高频电压注入(b)估计坐标系高频电压注入这类方法是给电机注入固定幅值的旋