基于双锁相环的永磁同步电机转子初始位置估算方法

针对永磁同步电机(permanent magnetic synchronous motor,PMSM)无位置传感器控制中转子初始位置难以精确估算的问题,提出了一种基于注入变频方波电压的双锁相环结构转子位置估算的方案.首先对电机施加振幅相同方向相反的低频方波电压判别转子极性.然后提高方波电压频率至3 kHz,使用一种新型的双锁相环结构对转子位置估算值进行适应性误差补偿,以提高估算精度.最后保持高频信号注入进行电机空载、负载启动,全程无需中断和改变注入信号.实验表明,该方法对转子初始位置估算误差最大不超过3.73°,平均估算时间为0.18 s,估算过程中电机保持静止.当电机启动时,双锁相环结构比传...

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Published in电力系统保护与控制 Vol. 50; no. 19; pp. 49 - 57
Main Authors 徐萌, 王艳阳, 高洁, 米彦青
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国民航大学电子信息与自动化学院,天津 300300%天津大学电气自动化与信息工程学院,天津 300072 01.10.2022
Subjects
双锁相环
永磁同步电机
信号注入法
误差补偿
无位置传感器控制
转子初始位置
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ISSN1674-3415
DOI10.19783/j.cnki.pspc.211616

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Summary:针对永磁同步电机(permanent magnetic synchronous motor,PMSM)无位置传感器控制中转子初始位置难以精确估算的问题,提出了一种基于注入变频方波电压的双锁相环结构转子位置估算的方案.首先对电机施加振幅相同方向相反的低频方波电压判别转子极性.然后提高方波电压频率至3 kHz,使用一种新型的双锁相环结构对转子位置估算值进行适应性误差补偿,以提高估算精度.最后保持高频信号注入进行电机空载、负载启动,全程无需中断和改变注入信号.实验表明,该方法对转子初始位置估算误差最大不超过3.73°,平均估算时间为0.18 s,估算过程中电机保持静止.当电机启动时,双锁相环结构比传统锁相环结构估算时间缩短18 ms,最大补偿角度为38.39°.估算过程未引入电机敏感参数,系统具有良好的稳定性和快速性.
ISSN:1674-3415
DOI:10.19783/j.cnki.pspc.211616