永磁同步电动机
2009,36(7)
测试技术与检测设备ξEMCA
基于饱和效应的面贴式永磁同步
电动机转子初始位置检测
杜金明, 安群涛, 孙 力
(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江哈尔滨 150001)
摘 要:分析了一种简单有效的永磁同步电动机转子初始位置检测方法施加特定的电压信号,利用电机的饱和凸极效应,子的初始位置。为了消除估算时电机转动的影响,了检测速度。。利用MATLAB建立。
关键词:;;高频电压注入
中图分类号.3 文献标识码:A 文章编号:167326540(2009)0720053204
RotorInitialPositionDetectionofSurfaceMountedPermanentMagnet
SynchronousMotorBasedonSaturationCharacteristic
DUJin2ming, ANQun2tao, SUNLi
(SchoolofElectricalEngnieeringandAutomation,HarbinUniversityofTechnology,Harbin150001,China)
Abstract:Asimpleandeffectiveinitialpositiondetectionmethodofsurface2mountedPMSMRotorisanalyzed.
Byinjectingaspecificvoltagesignaltothestatorwindings,wingdingcurrenthasdifferentpeakvaluebecauseofsatu2rationsaliencyeffect,whichitallowstoestimatetheinitialrotorpositionaccurately.Inordertoeliminateeffectofro2tation,positiveandnegativevoltagepulsesareinjectedalternatelywhichcanimprovedetectionspeed.Sequenceanddichotomymethodsarepresentedandcompared.TheelectricalmodelofPMSMwithsaturationcharacteristicisestab2lishedbyMATLAB,thesimulationresultsillustratecorrectnessandfeasibilitiesoftheproposedmethod.
Keywords:permanentmagnetsynchronousmotor;initialpositiondetection;saturationsaliencyeffect;highfrequencyvoltageinjection
0 引 言
针对电机转子初始位置准确估算的问题,分
析了一种利用永磁同步电动机(PMSM)的饱和凸极效应来精确估算电机转子初始位置的方法。通过在电机定子绕组施加特定的电压信号,利用电机的饱和凸极效应使绕组电流随位置呈现不同的幅值,据此可准确估算出电机转子的初始位置。为了消除估算时电机转动的影响,采用正负脉冲电压交替施加的方式,同时这种方式也提高了检测速度。给出了顺序法和二分法两种实现方法,并对这两种方法进行了对比。在MATLAB中建立了具有饱和特性的PMSM模型,通过仿真验证
了该方法的可行性。
1 饱和性凸极效应原理
在嵌入式或内装式PMSM中,由于直轴上永
磁磁极的存在,导致直轴与交轴的磁路结构不同,使得Ld≠Lq,这种凸极效应称为结构性凸极。在面贴式PMSM中,因永磁体的磁导率近似等于空气,直轴和交轴的磁路相同,通常情况下认为Ld=Lq。但是,通过对轴主磁路磁化曲线的分析,可以发现受磁路饱和的影响,直轴与交轴的电感也是不同的。
PMSM的气隙磁场是转子永磁磁场与定子励磁电流磁场的合成,永磁体产生的磁势可以等效
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