基于载波频率成分永磁同步电机转子定位研究

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1、第43卷第l4期电力系统保护与控制V01．43NO．142015年7月16日PowerSys~mProtectionandControlJu1．16．2015基于载波频率成分的永磁同步电机转子定位研究朱军，田淼，付融冰，刘慧君(河南理工大学电气学院，河南焦作454002)摘要：针对传统永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制中转子定位可能反相、低速时转子位置精度差等问题，研究一种基于载波频率成分法的转了定位方法。在分析载波频率成分法原理的基础上，利用逆变器固有的含载波频率成分的电流信号，通过建立新的坐标系，将电流信号经带通滤波处理得到载波频率成

2、分电流，用滤波后的峰值电流估算出转子位置。分别在Matlab／Simulink和基于DSP的硬件平台中对该方法进行仿真和实验验证。实验数据表明，载波频率成分法转子计算误差在合理范围内，在电机启动和低速阶段也能很好地估算出转子位置，该方法能准确估算出转子位置。关键词：永磁同步电机；载波频率成分法；转子位置ResearchonrotorpositionofpermanentmagnetsynchronousmotorbasedoncarrierfrequencycomponentZHUJun，TIANMiao，FURongbing，LIUHu~un

3、(SchoolofElectricalEngineering，HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454002，China)Abstract：AnapproachtolocatetherotorpositionbasedoncarrierfrequencycomponentisproposedaimingattheproblemsofreversephaseandpooraccuracyatlowspeedofrotorpositionintraditionalPMSMsensorlesscontro1．Base

4、donanalyzingthetheoryofcarrierfrequencycomponentmethod，usingtheinherentcurrentsignalwhichcontainsthecarrierfrequencycomponentoftheinverter,itestablishesanewcoordinatesystem，thenprocessesthecurrentsignalbytheband-passfiltertoobtainthecarrierfrequencycomponentcurrent，andestima

5、testherotorpositionbyusingthepeakoffilteredcurrent．ThesimulationwithMATLAB／SimulinkandtheexperimentbasedonDSPhardwareplatformareusedtoverifythemethod．Theexperimentaldatashowsthattherotorcalculationerrorofthecarrierfrequencycomponentmethodiswithinreasonablelimits，andthepropos

6、edmethodalsoestimatestherotorpositionatstart—upandlow-speedstageexcellently,SOitisaccurate．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；carrierfrequencycomponentmethod；rotorposition中图分类号：TM341文献标识码：A文章编号：1674-3415(2015)14—0048—07目前，对于永磁同步电机的无位置传感器控制，0引言主要使用反电动势法和高频注入法[2-3]进行转子定传

7、统永磁同步电机无位置传感器控制策略，需位。最简单的无位置传感器控制方法是文献[4]提出要进行复杂的坐标轴系变换【l】。其中，由三相静止的基于对检测到的电机反电动势进行积分，但是该坐标系到两相静止坐标系及两相旋转坐标系的变换方法在零速或者低速时因反电动势太小而失败。其过程中，令旋转坐标轴d轴与转子磁场方向重合，q他利用感应电动势的方法，如直接计算法、基于观轴超前d轴90。。因此，进行坐标变换前，首先必测器的估算法、模型参考自适应法等[51，在电机须确定转子的位置，然后才能进行磁场的定向研究。零速时无法检测出转子位置。高频注入法分为多种类型，其主要

8、是高频激励类型、测量信号类型和数基金项目：河南省教育厅科学技术研究重点项目(12A47000)量，以及估计转子位置的信号处理方法不同，但该河南理工大学