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1、《中小型电机》2003,30(5)一种永磁同步电动机起动的新方法 43运行及维护一种永磁同步电动机起动的新方法韩 林 赵荣祥 翁 力(浙江大学电气工程学院,杭州 310027)摘要永磁同步电机在转子位置未知情况下的起动问题一直是一个难题。韩 林 1978年6月作者在研制永磁同步电机变频器过程中,详细地分析了正常情况下永磁同步电生,2001年毕业于浙江机的起动过程,以及在转子位置未知的情况下电机起动过程中可能出现的各种大学电气工程学院电机情况,然后针对各种情况提出了解决的方案。最后文章又给出了电机起动过程与
2、电器专业,在读硕士软件实现的流程。通过实验证明这种分析是正确的,实现的方法是可行的,解决研究生。研究方向为交了转子位置未知情况下起动永磁同步电机的难题。流调速与电机参数辨识。关键词永磁同步电机 控制 起动AnalysisofPMSMStartingProcessHanLin,ZhaoRongxiang,WengLi(ElectricEngineeringInstituteofZhejiangUniversity)Abstract:ItisadifficultproblemtostartPMSMwhenunknowingth
3、epositionoftherotor.WhendevelopingthePMSMinverter,theauthorsanalyzetheprocessofstartingmotorandallthecasesofmotorrunningifunknowingthepositionofrotor.Atlastthear2ticledescribesthesoftwareprocessofrealizingstartingthemotor.Theexperimentverifiesthatthismethodisfeasi
4、ble.Keywords:PMSMControllingStarting这个问题展开详细的理论分析,进而就实际的实现1 序言提出一个行之有效的解决方案。正弦波磁场永磁同步电机(以下简称PMSM)2PMSM在正常情况下起动过控制系统在使用自控式控制方法时,如果在起动程分析前知道转子位置,那么电机的起动就十分简便。 在系统起动之前,假定转子位置传感器已经作者在15kW的永磁同步电机变频器项目的研制[2]准确地检测出转子d轴在空间的位置,如图1中,电机控制系统采用的是一般永磁同步电机常用所示。[1]的id=0的控制策略。这是基
5、于转子磁链定向,利用永磁同步电机转子磁链恒定的特点,要求变频器在整个控制过程中定子电枢电流的综合矢量在dq0坐标系统中只有q轴分量(即转矩分量),d轴分量为0。控制方案中需要检测电机的转子位置,作者项目中所使用的位置传感器为增量式光电编码盘,它包含PG-A、PG-B和PG-Z三个信号。如果电机系统第一次上电控制之前无法知道转子在空间的准确位置,电机起动就十分困难。本文将就图1 同步电动机的空间矢量图44 一种永磁同步电动机起动的新方法《中小型电机》2003,30(5) 在图1中,A(α)为定子A相轴所在位置;λ任意
6、角度,而上电后,电机转子位置在软件中的初为转子d轴与A(α)的夹角,λ=λ0;θ为定转子磁始角是某个固定值,这样实际位置和初始角之间→s→r存在偏差。在偏差是任意(0～360°)的情况下,怎势的夹角;F为定子磁动势;F为转子磁动势。样才能得到使电动机持续运转的固定方向的转矩假设此时给定子绕组通入电流如图2所示:iA=Imcos(λ0+θ)iB=Imcos(λ0+θ-120°)(1)iC=Imcos(λ0+θ-240°) 那么,定子合成磁动势的矢量为→→ss2F=Nsi=Ns(iA+αiB+αiC)3j(λ0+θ)sj(λ
7、+θ)=NsIme=Fe(2)2ss3式中F———定子磁动势的幅值,F=NsIm2Im———定子相电流的最大值图2 永磁同步电动机起动分析矢量图λ0+θ———定子相电流的初相角 在图2中,d为实际的转子位置,d′为系统初[2][3]从电磁转矩公式可得始化的转子位置;θerr为d′轴到d轴的角度偏差,srTd=CmFFsinθ(3)θFs为定子磁动势相对于d′轴的角度,按照id=0>00°<θ<180°的控制策略,当电机正向旋转时,θFs=90°。当电Td=<0180°<θ<360°机反向旋转时,θss′F=270°,即图
8、2中ˆF所示。r式中F———转子磁动势幅值,在永磁同步电动按照前面公式(2)、(3)可以推导出转矩公式机中为一定值3rsTd=CmNsImFsinθ(4)F———意义同上2本系统应用的实例是恒定负载转矩下的起 当电机起动电流为额定电流IN,同时忽略机动,即TL=TN。若此系统电磁转矩的绝对值大于械摩擦
