永磁同步电机转子位置辨识研究

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1、第44卷第3期电力电子技术Vo1．44．No．32010年3月PowerElectronicsMarch2010永磁同步电机转子位置辨识研究王磊，叶生文，谷善茂2孙海萌(1．河南煤业化工集团，河南永城476600；2．中国矿业大学，江苏徐州221008)摘要：传统脉振高频电压信号注入法在估计永磁同步电机(PermanentMagnetSynchronousMotor．简称PMSM)转子位置时，因无法辨识转子N／S极而存在位置估算可能相反的问题。利用电机磁场的饱和效应．提出了一种新型转子位置辨识方法，通过分析包含转子位置误差信息的二次高频电流

2、分量，对转子永磁体磁极极性进行判别，结合传统方法，准确辨识出转子位置。对一台凸极式PMSM进行了转子位置估计实验，验证了该方法的有效性。关键词：永磁同步电机：转子位置辨识：饱和效应中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)03—0035—03StudyonRotorPositionIdentificationofPermanentMagnetSynchronousMotorWANGLei，YESheng．wen，GUShah—mat，SUNHai—meng(1．HeI~71LCoalIndustryandC

3、hemicalEngineeringGroup，Yongcheng476600，China；2．ChinaUniversityofMining&Technology，Xuzhou221008，China)Abstract：Theestimationresultoftherotorpositionforpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)maybereversewithtraditionalpulsinghigh—frequencyvoltagesignalinjectionmethod，sincethi

4、smethodcannotrecognizeN／Srotorpolarity．Anewmethodisproposedtoidenti~rotorpositionbasedonmotorsaturationeffect．N／Spolarityisdistinguishedbyanalyzingthesecondhigh-frequencycurrentcomponentwithrotorpositionerrorinformation，andthenrotorpositioncanbeeasilyobtained．Theexperiment

5、isimplementedonaPMSMwithsalientpole．Theexperimentalresultsverifytheproposed印一proach，anditachievesthevalidrotorpositionpolarityidentification．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；rotorpositionidentification；saturationeffectFoundationProject：SuppofledbySpecialFundofTheCo

6、mmercializationofResearchFindingsProgramofJiangsuProvince(No．BA2008029)1引言入高频电压信号，实现过程比较复杂。当通过给电机永磁同步电机(PMSM)因具有高效率、高转矩施加幅值相同、方向不同的一系列电压脉冲，检测相电流比、高功率密度、可靠性等优点，在高精度的电应的定子电流来估算转子位置，再根据定子铁心的机控制系统中得到了广泛应用。而PMSM的高性能非线性磁化特性来判断永磁体的N／S极极性时【3J，由控制需要知道准确的转子位置，如果转子位置估计于不易确定注入脉冲电压信号的幅

7、值．故无法准确误差过大，则电机不能顺利起动。因此，转子位置估估算出转子位置计的精确程度是实现PMSM高性能无传感器控制在分析PMSM高频激励下的数学模型和电枢策略的基础。电感饱和效应的基础上．提出了一种新型的转子位近年来许多学者开展了PMSM转子位置辨识置辨识方法，它利用包含转子位置误差信息的二次研究，提出了许多方法．其中利用电机凸极效应检测高频电流分量来辨别转子的N／S极，然后对位置进转子位置最为常用。可以利用注入电机中的高频信行补偿，实验结果证明了理论分析的正确性。号引起PMSMd。q轴磁路饱和程度的差异实现转子2高频激励下PMSM的数

8、学模型位置的检测，同时根据定子铁心的非线性磁化特性，在高频回路中．可以把PMSM看成一个简单的判断永磁体的N／S极极性【-】：也可以利用脉振高频注R—L负载，假设注入信号频率远大