基于改进型磁链法开关磁阻电机无位置检测研究

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1、电气传动2010年第4O卷第7期ELECTRICDRIVE2010Vo1．40No．7基于改进型磁链法的开关磁阻电机无位置检测的研究曾文禹，刘闯(南京航空航天大学航空电源重点试验室，江苏南京210016)摘要：转子位置信息是开关磁阻电机驱动系统(SRD)工作的基础。基于传统磁链法的基础上提出了一种改进型磁链法。还针对此磁链法所需的参考位置的磁链特性测量提出了一种新思路基于Matlab／Simu—link，对此控制策略进行了详细的仿真分析，最后结合1台12／8三相开关磁阻电机对此方案进行了实验验证。给出了方案的详细原理以及仿真、

2、试验结果，仿真和初步实验结果验证了本检测方案的可行性。关键词：开关磁阻电机；改进型磁链法；无位置检测中图分类号：TM352文献标识码：AStudyofPositionSensorlessControlforSwitchedReluctanceMotorBasedonImprovedFluxMethodZENGWen—yu，LIUChuang(Aero—powerSci—techCenter，NanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Nanjing21O016，Jiangsu，Chi

3、na)Abstract：RotorpositioninformationisessentialtOproperoperationofaswitchedreluctancedriver．Animprovedcurrent—fluxalgorithmwasproposed．Moreover，anovelmethodformeasuringtherequiredflux—link—agecharacteristicswaspresented．BasedonMatlab／Simulink，a12／8three—phaseSRMwasa

4、doptedanddetailsimulationanalysiswasconducted．Thedetailprinciples，simulationandexperimentalresultsarestated，whichshowthefeasibilityofproposedscheme．Keywords：switchedreluctancemotor；improvedflux-currentmethod；sensorlessdetect本文提出了一种改进型磁链法。该磁链法利1引言用开关磁阻电机的位置信号特征以及结构对称

5、开关磁阻电机驱动系统(SRD)是2O世纪8O性，只需通过检测某个特定位置从而解算出转子年代中期兴起的一种新型的机电一体化调速电位置信号。仿真和初步实验表明该算法在高速阶机，具有结构简单、调速方便、可靠性高等优点，已段仍能准确地解算出转子位置信号，对无位置传逐渐应用于民用、机车和航天等领域，具有广泛的感器SRM的研究具有较大的理论和实用价值。应用前景。2磁链法的基本原理及算法改进目前实际应用中，一般都采用位置传感器来获得位置信息，但这些直接检测转子位置的传感2．1磁链法及简化磁链法基本原理磁链法于1991年由J．Lyons等人首

6、次提器结构比较复杂，安装也不方便，不仅增加了系统结构的复杂性，也增加了系统成本和不稳定性。出，其最初的算法思想如下。迄今为止，各国学者对这一问题从各个角度开关磁阻电机电压方程为做了大量研究，提出了多种间接位置检测方案，如—ir+(1)a￡电流波形监测法、磁链法及由此变形所得的由此可得简化磁链法、脉冲注入法、状态观测器法[、一人工神经网络和模糊控制等方案。．f。t(“一)d￡+(o)(2)作者简介：曾文禹(1984一)，男，硕士研究生，Email：zengwenyu2OO7@126．corn18曾文禹，等：基于改进型磁链法的开关

7、磁阻电机无位置检测的研究电气传动2010年第4O卷第7期如果己知从时刻0到时刻t间每一时刻的电位置，因此换相位置磁链的获得可通过测试最大压和电流值i以及时刻0的初始磁链值(0)，电感时的磁链一电流曲线，从当前电流查到对应乏挺就可以积分算出绕组当前时刻t的实际磁链值。最大电感位置的磁链，然后乘以一个小于1的系图1为基于有限元软件ANASYS得到的12／8电数来得到。机的磁化曲线族。由图1可知，不同的电感对应不该简化磁链法只需测量并存储最大电感位置同的磁链一电流0曲线，如果测出如图1磁链一电的磁链一电流曲线，然后查二维表。所需内存

8、小，流曲线簇，作为三维表储存，再测量电流和估算磁算法简单快速，无需附加硬件。但有以下不足之链，查表即可知电感，也就知道了当前转子位置。处：1)简化磁链法通过最大电感位置的磁链乘以一个小于1的系数k得到换相位置的磁链，但由O．O16O．O14于磁化曲线族在两端位置附近(齿对槽位