内置式永磁同步电机初始位置检测方法研究

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1、《电气自动化)2015年第37卷第3期变流技术ConverterTechniques————内置式永磁同步电机初始位置检测方法研究郑昌陆。胡月波(1．上海申传电气股份有限公司，上海200072；2．上海大学机电工程与自动化学院，上海200072)摘要：电机初始位置准确性直接决定着电机的启动性能，介绍了一种基于高频脉振电压注入的转子初始位置检测方法。在估计的转子参考坐标系中注入高频的脉振电压，并在对应的高频电流响应中提取出位置估计信号同时在高频电流的二次谐波分量中提取出极性判断信号。仿真结果显示能快速准确的得到估计的转子初始位置，从而验

2、证了方法的有效性。关键词：永磁同步电机；高频脉振电压注入；初始位置；位置观测器；仿真DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2015．03．004[中图分类号]TP273[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)03-0010—04AResearchonthelnitialPositionDetectionMethodfortheBuilt-inPermanentMagnetSynchronousMotorZHENGChang-lu，-．HUYue-ho(1．ShanghaiSH-DriverElec

3、tricCo．，Ltd．，Shanghai200072，China；2．CollegeofElectromechanicalEngineering&Automation，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China)Abstract：Theaccuracyoftheinitialpositionofamotordeterminesitsstartingperformancedirectly．Thispaperdescribesadetectionmethodfortheinitialrotorposi

4、tionbasedonahigh~equencypulsatingvoltageinjectedintotheestimatedreferencecoordinatesystemoftherotor．Thepositionestimationsignalisderivedfromthecorrespondinghighfrequencycurrentresponse，andthepolarityjudgmentsignalisderivedfromthesecondharmonicelementofthehigh—frequencyc

5、urent．Simulationresultsshowthattheestimatedinitialpositionoftherotorcanbeobtainedquicklyandaccuratelyandverifythevalidityofthemethod．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；high—frequencypulsatingvoltageinjection；initialposition；positionobserver；simulation0引言断具体的极性。文献[

6、8—10]在此基础上结合电机的饱和特性，并采用分步的方法通过两次信号注入能够分别得到转子磁链轴内置式永磁同步电机的转子磁链角度与转子位置直接相关，位置和极性，但同时也增加了算法的复杂性。文献[11]仅需注在电机启动时由于转子初始位置是任意的，因此必须对它进行检入高频电压信号，在对应的高频电流分量以及高频电流二次谐波测，其检测的准确性直接决定着电机的启动性能。若采用有传感分量中提取出转子磁链轴位置信息和极性判断信号从而得到转器的启动方法，普通的增量式编码器无法获得转子初始位置，因子的初始位置，具有良好的快速性和准确性。本文着重探讨了基此

7、需要采用具有位置检测功能的绝对式编码器或者更复杂的传于高频脉振电压注入的内置式永磁同步电机的转子初始位置检感器设备，这不仅增加了系统成本，而且也降低了运行的可靠性，测方法，能够在电机的电流响应中得到准确的转子初始位置，仿因此在无传感器条件下对内置式永磁同步电机转子初始位置进真结果和实际应用验证了该方法的有效性。行检测是十分关键问题。由于电机启动前转速为零，在定子侧无法检测出基频信号，1内置式永磁电机饱和效应这给无传感器初始位置检测提出了难题，使得传统基于电机反电在转子参考坐标系中，若不考虑饱和效应定子磁链的表达式动势的位置检测方法无法

8、实现。比较简单可行的方法有转子位如下：置预定位法I2J，通过在电机启动前使转子预先旋转到某一固定㈩位置来获得转子初始角度信息，然而这种方法会引起转子发生任意方向的旋转，限制了使用的范围。文献[3—4]采用向电机注其中为定