无轴承永磁同步电机启动控制研究

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1、ELECTRICDRIVE2O11Vo1．41No．2电气传动2011年第41卷第2期无轴承永磁同步电机启动控制研究魏劲夫，朱煜秋，于晶(江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江212013)摘要：无轴承永磁同步电机良好的启动是实现电机稳定运行的基础。首先给出了无轴承永磁同步电机转矩绕组数学模型，通过转子初始位置粗测和二分搜索法完成对无轴承永磁同步电机转子的精确定位后，提出了基于转子磁场定向控制的启动方法。然后以数字信号处理芯片TMS320LF2812为核心，采用霍耳位置传感器与增量式光电编码器等主要器件，构建了无轴承永磁同步电

2、机的启动控制实验平台，并进行了相关仿真和实验研究。仿真和实验结果表明该方法能准确地检测出无轴承永磁同步电机转子的初始位置，电机能够平稳、快速启动。关键词：无轴承电机；永磁同步电机；二分搜索法；转子初始位置；转子磁场定向中图分类号：TM341文献标识码：AStudyonStartingControlofBearinglessPermanentMagnetSynchronousMotorWEIJin—fu，ZHUHuang—qiu，YUJing(SchoolofElectricalandIr,}formationEnginee

3、ring，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，Jiangsu，China)Abstract：Thebasisofstableoperationofbearinglesspermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)isnicerstartup．Atfirst，themathematicmodelofbearinglessPMSMStorquewindingswasgiven．Afterdetec—tingexactinitialrotorpositionbycur

4、sorydetectinginitialrotorpositionandbinarysearchmethod，thestartingcontrolapproachbasedonrotorfluxorientationwaspresented．TheexperimentalplatformofstartingcontrolsystemonbearinglessPMSMwasbuilt．Inthisplatform，thecorecomponentisdigitalsignalprocessorTMS320LF2812，and

5、Hallpositionsensor，incrementalphotoelectricalencoderandtheothermajorcomponentsarealsoadopted．Inaddition，relevantsimulationandexperimentresearchwereconducted．Simulationandex—perimentresultsshowthatthismethodiscapableofrealizingtheinspectionofinitialrotorpositionfor

6、bearing—lessPMSM，andthemotorcanstartupsmoothlyandquickly．Keywords：bearinglessmotor；permanentmagnetsynchronousmotor；binarysearchmethod；initialrotorposition；rotorfluxorientation提出了利用电动机的反电动势，检测定子电压和1引言电流值来估计转子磁链和转速。这种方法的优点无轴承永磁同步电机是具有无轴承技术的永是比较简单和有效的，但是在低速时对定子电压磁同步电

7、机。它的出现不仅拓展了高速电机的应和电流值的变化十分敏感，而在静止时由于转速用领域如微型化、大功率等，其独具的悬浮机理和为零，反电动势也为零，不可能估计出转子的初始结构特点使之在一些高新技术领域具有传统电机位置。高频注入法通过向电机定子绕组施加高频无法实现和替代的技术和经济优势。电压信号，检测相应定子电流幅值，利用电流幅值转子磁场定向控制方法是实现无轴承永磁同在空间上的各向差异性，估计出转子实际位置]。步电机有效的解耦控制方法。而精确检测无轴承这种方法可以应用于凸极和隐极式同步电动机，永磁同步电机转子初始位置是实现转子磁场

8、定向但是需要复杂的数学模型推导。控制系统的基础。为了实现无轴承永磁同步电机本文首先利用霍耳位置传感器进行无轴承永的可靠启动，前人提出了许多控制方法。文献Eli磁同步电机转子初始位置的粗测，再运用二分搜作者简介：魏劲夫(1986一)，男，硕士研究生，Email：weijinful986@163．tom61