基于磁定位原理永磁同步电机转子初始位置定位研究

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1、电气传动2010年第4O卷第3期ELECTRICDRIVE2010Vo1．40No．3基于磁定位原理的永磁同步电机转子初始位置定位研究黎永华，皮佑国(华南理工大学自动化科学与工程学院，广东广州510640)摘要：提出了一种基于磁定位原理的转子初始位置定位方法，通过给电机施加电流矢量，根据电机转动方向与施加的电流矢量角之间的关系，不断改变电流矢量角实现缩小定位范围。定位过程中转子转动微小，能满足需要无运动冲击机械永磁同步电动机的初始定位要求。分析了定位原理并给出了实验结果关键词：永磁同步电机；初始位置；启动；磁定位中图分类号：TM3

2、51文献标识码：AResearchoftheInitialRotorPositionBasedonthePrincipleofMagneticOrientationLIYong—hua，PIYou—guo(CollegeofAutomationScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，Cmangdong，China)Abstract：Apositioningmethodofinitialrotorpositionbasedonthe

3、principleofmagneticorientationwaspresented．Throughthemotorperturbationinflictcurrentvector，narrowthescopeoflocationbychangingthecurrentvectormakeuseoftherelationshipbetweentheencoderandthecurrentvector．DuringtheProcessofpositioning，therotorsrotationsmallmovement，canme

4、ettheneedsofnon—impactmachinepermanentmagnetsynchronousmotorpositionoftheinitialrequest．Analyzedtheprincipleofpositionandexperimentalresultsaregiven．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)；initialposition；starting；magneticorientation永磁同步电机具有结构简单、调速性能好的电流检测硬件电路要

5、求较高，实现起来具有一定优点，因此在工业控制领域得到了日益广泛的应的难度。文献[5～8]采用高频注人法，可以检测用。永磁同步电机调速系统通常采取在电机上安零速下的转子位置，其中旋转高频电压注入法更装增量式脉冲编码器来提供转子的位置信息，得适用于凸极率较高的电机，而脉动高频信号注入以实现系统的闭环控制，且电机的启动过程也依法适用于表面安装永磁电机，且算法均较复杂。赖于转子的初始位置信息，但由于在电机启动时本文通过给电机定子施加电流矢量，利用增量式电机转子位置是任意的，而增量式编码器无法提编码器脉冲信号检测电机转动方向，根据转动方供电

6、机的初始位置信息，因此转子初始位置检测向与摄动电流矢量的角度关系，不断改变电流矢是电机控制中必须解决的问题。转子初始定位最量方向来实现缩小定位范围。首先介绍转子磁定常用的方法是磁定位法L1]，此方法原理简单并且位方法，再详细提出基于磁定位原理的定位方法可以使转子磁极准确定位，但初始化过程中转子和定位步骤，最后介绍了实验过程及其结果。被强行拉到给定位置，使转子产生较大的扭动而1转子磁定位法不能满足要求无运动冲击机械的要求。近年来许多学者对转子的初始位置估算进行了大量的研永磁同步电机在d—q坐标系下的数学模型究，文献[2～4]利用电机

7、的磁饱和特性来检测转如下：子初始位置，当给定子施加的电流矢量与转子磁磁链方程为极N极重合时，定子的电感最小，这种方法理论d：Ldid+。上可以达到较高估算精度，但是在实际应用中，对{：L作者简介：黎永华(1985一)，男，硕士研究生，Email：tianson999@gmail．CO1TI28黎永华，等：基于磁定位原理的永磁同步电机转子初始位置定位研究电气传动2010年第4O卷第3期电磁转矩方程为图2中，设定位前电机转子磁极N极在d一口．Te一1．5p[,li+(Ld—L)iai。]坐标系中任意一个位置角处，给定子施加一个机械运动

8、方程为电流矢量：d轴分量i一0，q轴分量i一i，d—q坐To—TL+BpoJ。3-Jp∞。标系相位为的电流i，i。所产生的定子磁场与永式中：P为电机磁极对数；为电磁转矩系数；L，磁体转子磁场作用，当+兀>>时，电机逆时针L为d，q轴上的电感量；i，