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一种新型的永磁电机转子位置估计方法


第1 0卷 第 4期  21 O O年 8月   潍 坊 学 院 学报  J u n lo  e{n   ie st  o r a  fW ia g Unv riy V o . O No.   11   4 A ug 01   .2 0 一 种新 型 的 永磁 电机 转 子位 置估 计 方 法  谷 善 茂  ( 坊 学 院 ,山 东 潍 摘 潍坊 2 16 ) 6 0 1  要 : 用脉 振 高 频 电 压 信 号 注 入 法 来 估 计 永 磁 电机 ( M S ) 子 位 置 时 , 于 无 法 辨 识 转 子 N/   利 P M 转 由 S 极, 就存在 着位 置估 算 可能相反 的 问题 。本 文利 用 电机磁 场 的饱和 效应 , 出了一 种新 型转 子 位置 辨识 方  提 法 。 通 过 分 析 包含 转 子 位 置 误 差 信 息 的 二 次 高频 电流 分 量 , 成 转 子 永 磁 体 极 性 的 判 别 , 而 准 确 辨 识 出 完 从   转 子位置 。在 凸极 式永磁 电机 实验平 台上进 行 了转子位 置估 计 实验 , 实验 结 果 验 证 了该 方 法 的 有 效 性 。   关 键 词 : 磁 电机 ; 永 凸极 效 应 ; 振 高频 电 压 注 入 ; 子 位 置 估 计  脉 转 中 图分 类 号 : 3 1 TM 5  文献标 识码 :   A 文 章 编 号 :6 1 4 8 ( 0 0 0 — 0 1 — 0  1 7 — 2 8 2 1 )4 0 6 5 0 引 言    永磁 电机 ( MS 因其 本身 具有 的高效 率 、 P M) 高转矩 电流 比、 高功率 密度 、 可靠 性 等优点 , 在高精度 的 电   机控 制系 统 中得 到 了广 泛 地 应 用 。近 年 来 许 多 学 者 开 展 了 P M 转 子 位 置 辨 识 研 究 , 出 了许 多 方  MS 提 法 一 其 中利 用 电机 凸极 效应检 测转 子位 置是最 常用 的一 种方 法 。文献 [ ] 出 了一 种利 用 注入 电机 中   , 1给 的高频 信 号引起 P M 轴磁路 饱 和程度 的差 异实现 转 子位置 的检测 , MS 同时根据定 子 铁心 的非线 性磁 化 特  性 , 断永 磁体 的 N/ 判 S极极 性 。文献 E ] 出 了一 种利用 脉 振高 频注 入 结合 查 表法 获取 转 子位 置 , 利 用  2提 并 磁场饱 和 引起 的电感量 的变化 来辨 识磁极 极 性 的方 法 。 以上两 种 方 法虽 然 可 以达 到 较高 的辨识 精 度 , 但  其需要 分 阶段两次 注入 高频 电压 信 号 , 现 过程 比较 复 杂 。文 献 [ ] 绍 了一 种 通过 给 电机施 加 幅 值相  实 3介 同 、 向不 同的一 系列 电压脉 冲 , 方 检测 相应 的定 子 电流 来 估算 转 子 位置 , 根 据 定子 铁 心 的非 线性 磁 化特  再 性 来判断 永磁 体的 N/ S极 极性 。但 是这种 方法 由于注入脉 冲电压 信 号 的幅值 不好 确 定 , 无法 准确 估算 出  转 子 位 置 。本 文 在 分 析 P M 高 频 激 励 下 的 数 学 模 型 和 电枢 电感 饱 和 效 应 的 基 础 上 , 出 了 一 种 新 型 的  MS 提 转子 位置 辨识方 法 。利 用包 含转 子位置 误差 信息二 次 高频 电流分 量来 辨


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