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文献综述
1.基于高频注入法的永磁同步电机磁极位置检测技术课题背景与意义
随着永磁材料和控制技术的发展,永磁同步电机PMSM以其高功率密度、高转矩惯量比、高效率、可靠性高和维修性好等优点,在工业机器人和数控机床等场合都得到了广泛的应用。永磁同步电动机有较硬的机械特性,对于因负载变化而引起的电机转矩扰动具有较强的承受能力;尺寸较异步电动机大大减小,重量也大为减轻;转子结构大大简化,提高了运行的稳定性。永磁同步电动机由于上述多种优点,被广泛应用在动态性能要求高的交流调速传动系统中[1-3]。
随着交流调速传动系统中矢量控制思想的提出,转子磁链信息成为交流调速转矩控制的关键,在永磁同步电动机中转子位置信息通常通过位置传感器来获得。然而,机械的转子位置传感器会给系统的设计带来一些不良的影响,如:成本增加、体积增大、抗干扰性能差,可靠性降低等。为解决这些问题,近些年来,各国学者开始致力于无位置传感器控制系统的研究,通过检测定子电流、电压等容易测量的物理量进行位置估算以取代位置传感器[4-5]。其中的一些方法已经被商业化并应用于工业领域。无位置传感器控制技术免去了传感器带来的环境适应性、安装维护等麻烦,提高了系统的可靠性,降低了成本。本文对永磁同步电动机无位置传感器控制技术进行了研究。
2.永磁同步电机磁极位置检测技术的国内外研究现状的介绍以及应用
2.1各方法的原理
高频注入法根据注入不同形式的电压信号可以分为旋转高频电压注入法[6-7]和脉动高频电压注入法[8-9]两种。两种方法有着不同的实现位置估算的原理和信号提取的过程。
旋转高频电压信号注入法是最常用的一种高频信号注入法,其基本原理是:在基波激励上叠加一个三相平衡的高频电压激励,然后检测电机中所产生的高频电流响应,并通过特定的信号处理过程来获取转子位置信息。
脉动高频电压信号注入也是一种常用的高频信号注入法,相对于旋转高频电压信号注入法来说,脉动高频电压信号注入法只在估计转子坐标系中的f轴上注入高频的正弦(余弦)电压信号,然后检测电机中所产生的高频电流响应,并通过特定的信号处理过程来获取转子位置信息。
2.2旋转高频电压注入法和脉动高频电压注入法对比
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