內(nèi)置式永磁同步電機零低速無位置傳感器控制技術研究.pdf

1、隨著全球能源危機和環(huán)境污染的日益嚴重，世界各國著手大力發(fā)展清潔能源。電動汽車因為其無需使用化石燃料，且無污染尾氣排放，在政府的扶持和汽車企業(yè)的大力研發(fā)下得到快速發(fā)展。作為電動汽車的核心，內(nèi)置式永磁同步電機因為其價格相對低廉，功率密度高，調(diào)速范圍寬等優(yōu)點得到廣泛使用。為了獲得電機的高性能矢量控制，需要知道電機轉(zhuǎn)子的初始位置信息，傳統(tǒng)獲得轉(zhuǎn)子初始位置的方法是安裝位置傳感器，但這會增加系統(tǒng)成本，降低系統(tǒng)魯棒性，因此內(nèi)置式永磁同步電機無位置傳感

2、器控制方法得到廣泛和深入的研究。本文對永磁同步電機無位置傳感器控制技術的現(xiàn)狀進行了綜述，緊緊圍繞內(nèi)置式永磁同步電機轉(zhuǎn)子初始位置辨識，采用了旋轉(zhuǎn)高頻信號注入法進行深入的研究，提高位置辨識的精度和可靠性，并且實現(xiàn)了永磁同步電機低速無傳感器控制。
　　實現(xiàn)內(nèi)置式永磁同步電機無位置傳感器控制的首要問題是如何辨識轉(zhuǎn)子初始位置,需要考慮辨識的精度和辨識的可靠性。本文采用旋轉(zhuǎn)高頻電壓注入法辨識轉(zhuǎn)子初始位置，但其辨識精度受到數(shù)字控制采樣和計算延時

3、、PWM輸出延時、以及信號解調(diào)過程中濾波器環(huán)節(jié)產(chǎn)生的相位延時等因素的影響。本文在對各因素產(chǎn)生的影響進行分析的基礎上提出一種統(tǒng)一補償算法。該補償算法利用相關影響因素對正序電流和負序電流產(chǎn)生相位影響所具有的相關性，通過提取正序電流信號中的相位偏差，對負序電流信號的相位進行統(tǒng)一補償，以提高位置辨識精度。由于轉(zhuǎn)子的對稱性，辨識得到的位置信息通常需要輔以極性鑒別算法，從而得到實際轉(zhuǎn)子位置。本文在詳細分析目前廣泛采用的極性鑒別方法:電壓脈沖注入法和

4、二次諧波分量法的基礎上，針對其存在的缺陷，提出基于電流閉環(huán)控制的飽和電感量變化極性鑒別算法，以提高位置辨識的精度。該方法在極性辨識過程中，為使電機處于靜止狀態(tài)，將q軸電流控制為0，通過施加不同的直軸d軸電流，比較計算得到對應的電感值，據(jù)此達到極性鑒別的目的。
　　最后，以一臺50kW的內(nèi)置式永磁同步電機為控制對象，搭建了基于DSP28335為控制核心的內(nèi)置式永磁同步電機無位置傳感器控制實驗平臺，對基于旋轉(zhuǎn)高頻注入法的電動汽車用內(nèi)置