基于高频注入法永磁同步电机控制研究

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1、《电气自动化}2015年第37卷第3期变流技术Conve~erTechniques基于高频注入法永磁同步电机控制研究兖涛，刘军，杨明亮。倪涛(上海电机学院，上海200240)摘要：针对永磁同步电机无传感器控制的启动控制问题，即在电机处于低速运行或者静止启动时转子位置难以检测和估算，采用高频注入法实现对永磁同步电机的启动控制，并采用判断响应旋转电流幅值N／S判断方法判断转子极性。利用MATLAB与PSIM联合建模进行了相应的实验仿真。实验仿真结果验证表明：采取旋转高频注入法可以有效地实现永磁同步电机的启动控制，克服了无传感器控制在静止状态的

2、不精确的缺点。关键词：永磁同步电机；无传感器控制；高频信号注入法；PSIM；MATLABDOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2015．03．003[中图分类号]TM351[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)03—0007—03AStudyonPMSMControlBasedonHighFrequencyInjectionYANTao，LIUJun，YANGMing．1iang。NITao(ShanghaiMotorCollege，Shanghai，200240，China)Abstract：Wi

3、threspecttothePMSMmotor’Ssensorlessstart—upcontrolproblemthattherotorpositionisdifficulttodetectandestimateforamotorrunningatalowspeedorduringitsstart-up。high~equencyinjectionisusedtoachievePMSMstart-upcontro1．Furthermore，thepolarityofthemotorisdeterminedbyjudgingrespondi

4、ngrotationcurrentvalueN／S．MATLABandPSIMareadoptedtoestablishthemodeforexperimentalsimulation。andtheresultshowsthatrotationHFinjectioncaneffectivelyrealizePMSMstart—upcontrol，thusovercomingthedisadvantageofinaccuracyofsensor]esscontrolunderthestaticcondition．Keywords：PMSM；

5、sensor]esscontrol；HFsignalinjection；PSIM；MATLABO引言脉冲，检测转子的初始位置，再根据非线性磁化特性判断磁极极性，但是，如果注入电压幅值很大，则在整个检测过程中会使转子在电力电子技术、新型电机驱动控制方法和稀土永磁材料的发生转动，如果电压幅值很小，则检测到的电流很小，估算精度不高速发展背景下，永磁同步电机(PermanentMagnetSynchronous够；文献[6]出了基于高频电压注入法的转子初始位置检测方Motor，PMSM)得到了越来越多的重视，并在各个领域的应用前法，通过分析电机定

6、子电流和d轴磁链关系，根据定子铁心非线景愈加广阔。相比传统电励磁同步电机，永磁同步电机的结构简性磁化特性获得判别N／S极极性的新方法，但此方法判断转子单，损耗较小J。初始位置比较复杂；文献[7]提出了基于瞬态有限元分析的转子在传统的永磁同步电机控制中，电机转子的位置信息或者速位置检测的方法，利用能计和铁心饱和，以及空间高次谐波I9度是控制的基础，这就需要在电机的转轴上安装机械式的位置编影响的瞬态有限元分析计算方法，能够判断电机转子的位置和永码器或磁式解码器等传感器元件，这就使得电机在很多工作场磁极极性，此方法需要电机本身的转子的磁导率等相

7、关资料信合系统可靠性降低，噪声敏感度增强，并且相应的电机成本也会息，通用性不强。增加，电机本身的结构更加复杂。基于无传感器控制技术的永磁同步电机控制系统，具有体积小，成本低的特点，这也就使永磁同1高频注入法的原理步电机可以在更多的应用领域中得到使用，与此同时，也提高了高频注入法，基本思想是向电机注入一个三相平衡的高频电控制系统的可靠性。压(或电流)信号，利用永磁同步电机本身内部磁路的不对称而转子位置对于永磁同步电机无传感器控制来说起着至关重产生的凸极效应，通过检测电机的响应高频电压(或电流)信号，要的作用，如果转子位置判断不精确，可能导致

8、电机失步而启动再分析响应信号来得到电机转子的位置信息。正是因为此原失败，还有可能使得电机反转，造成对控制系统更大的影响。而理，不再依赖于传统通过反电势来获取转子位置，也与电机转速当永磁同步电机