基于信號(hào)注入的極低速PMSM無速度傳感器控制 2011-06-02 11:17:35來源:互聯(lián)網(wǎng)
1引言
近年來，永磁同步電機(jī)（PMSM）的無速度傳感器矢量控制成為研究熱點(diǎn)。目前，PMSM無速度傳感器矢量控制在中高速段已獲得良好的控制性能，但在極低速段（<1Hz）卻仍未實(shí)現(xiàn)良好的控制。這是因?yàn)镻MSM無速度傳感器矢量控制需要利用反電勢(shì)，而反電勢(shì)在極低速時(shí)很小，受電機(jī)參數(shù)變化影響較大，導(dǎo)致控制性能降低，無法實(shí)現(xiàn)極低速以及零速的無速度傳感器矢量控制。
為了實(shí)現(xiàn)極低速段的PMSM無速度傳感器控制，研究人員提出了各種控制方法。其中研究較多的是高頻信號(hào)注入法，利用注入的高頻定子電壓信號(hào)產(chǎn)生的電流響應(yīng)來估計(jì)轉(zhuǎn)子位置[1]-[7]。這些基于高頻信號(hào)注入的方法都利用了PMSM的非理想特性，如電磁凸極和飽和效應(yīng)等。所以，這些方法適用于具有轉(zhuǎn)子凸極的內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)（IPMSM），而對(duì)表面式永磁同步電機(jī)（SPMSM）的控制效果不明顯。
本文介紹了一種低頻信號(hào)注入法[8]，并搭建了仿真模型，實(shí)現(xiàn)了極低速段及零速區(qū)的SPMSM無速度傳感器控制。該方法通過注入低頻d軸定子電流信號(hào)，利用產(chǎn)生的反電勢(shì)響應(yīng)估計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)速，僅利用PMSM的基波模型，不依賴于各種非理想特性，所以適用于SPMSM控制。本文進(jìn)行了大量的仿真并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析，不僅證明了該方法的有效性，還提出了需要進(jìn)一步研究的問題和方向。
2PMSM數(shù)學(xué)模型