永磁同步电机无位置全速控制.pptx
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1、目 录研究的背景和意义研究的主要内容零/低速下的转子位置检测中高速下的转子位置检测总结第1页/共17页研究的背景和意义 工业上通常用机械式传感器测量转子位置来实现永磁电机高精度矢量控制,但使用传感器带来了电机成本、尺寸等问题,而且在高温高压等环境运行工况不适宜安装传感器。为了改善这个问题,可以通过检测电机定子绕组中的一些电气物理量,如电流、电压等信 息来估算出转子位置。第2页/共17页研究的主要内容 在IPMSM双闭环矢量控制系统中,使用旋转高频电压信号注入法与反电动势模型法相结合的无传感器混合控制策略,获得转子位置信号,实现调速。研究的对象:内置式永磁同步电(IPMSM)控制量:IPMSM的
2、转速 被控量:IPMSM的定子电流和电压 第3页/共17页整体的结构框图第4页/共17页零/低速下转子位置检测-旋转高频电压信号注入法旋转高频信号注入法原理框图 高频信号注入法(HFIM)是基于永磁同步电机的凸极效应提出的一种适用于零速和低速下检测电机位置和转速的无速度传感器控制方法,结合优化的矢量控制策略能够实现相当好的调速效果。其中,按照注入信号的性质可以分为电压HFIM和电流HFIM,每种注入信号又可以分为旋转HFIM和脉动HFIM,交叉结合可以形成四种注入方法,每种方法因注入信号的形式不同,对高频响应的处理方法也不同。本次研究的是旋转高频电压注入法检测零/低速下转子位置检测。(2-1)
3、(2-2)第5页/共17页同步轴系滤波器SFF一、同步轴系滤波器的原理框图二、经过同步轴系滤波器后变换后的电流表达式中包含直流分量和高频分 量,而所需的转子位置信息包含在高频分量中,因此可以通过一个高通滤波器 将此直流分量滤除最后得到的高频电 流信号再从上述与注入电压同步的参考系中变换回两相相静止坐标系中第6页/共17页 锁相环(PLL)一、锁相环基本结构图二、基于锁相环的位置观测原理图 锁相环(PLL)也被称为自动相位控制技术,它利用反馈控制来实现对输入信号的跟踪,其基本结构由图下图所示的三部分构成第7页/共17页 基于扩展反电动势模型位置滑膜观测器一、滑膜运动 滑模变结构控制是在状态空间中
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