基于脉振高频信号注入的永磁同步电机转子位置检测技术研究
发布时间：2022-01-24 05:12
永磁同步电机凭借结构简单可靠、功率因素高和效率高等优势在电气传动领域得到了广泛应用。但永磁同步电机在控制过程中需要获知转子位置信息,通常采用机械式位置传感器检测得到,这增加了系统的体积、重量和成本,并且限制了其在高温、强腐蚀等场合的应用。因此,基于电信号的转子位置检测技术应运而生,并迅速成为电气传动领域的一个研究热点。本文按照适用的转速范围,对永磁同步电机基于电信号的转子位置检测技术进行了归类总结。零速和低速阶段的转子位置检测技术是研究难点,本文围绕表贴式永磁同步电机起动和低速运行阶段的转子位置检测,对脉振高频信号注入法展开深入研究。本文首先介绍了永磁同步电机的结构、特点及应用,然后阐述了永磁同步电机的经典控制策略与现代控制技术,并对基于电信号的转子位置检测技术的研究现状进行了综述。然后,建立了永磁同步电机的数学模型,对矢量控制技术的原理、坐标变换以及电流控制策略进行了说明,在此基础上阐述了脉振高频电压注入法的原理。针对该方法在初始位置检测阶段需切换注入信号类型,实现繁琐的问题,提出了三种新的转子初始位置检测方法。所提方法利用磁路的饱和特性判断直轴正方向,在检测过程中仅需注入高频信号,...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：175 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
轴向磁通永磁电机结构
南京航空航天大学博士学位论文外表面，提供径向磁通，气隙磁场在空间呈正弦状分布。由于永磁体和空气的磁导率相当，表贴式永磁同步电机的 dq 轴电感相等，为隐极式电机，它具有结构简单、加工成本低和转动惯量小等优点，在小功率场合应用非常多。内嵌式永磁同步电机的转子结构如图 1.2（b）所示，与表贴式永磁同步电机类似，它的永磁体也处于转轴表面，通常永磁体被直接粘合在转子的内表面，并且采用非磁性材料做成套管套在转子上来固定永磁体，防止高速离心运动下永磁体发生脱落。内埋式永磁同步电机的转子结构如图 1.2（c）所示，永磁体直接安装在转子内部，电机结构坚固，且电机的气隙很小，受电枢反应影响显著，容易实现弱磁控制，适用于高转速场合。内嵌式和内埋式永磁同步电机的直轴等效气隙长度比交轴大，交直轴电感差异明显，均属于凸极式电机，因此可充分利用磁阻转矩，提高电机的功率密度，但它们与表贴式永磁同步电机相比，制造成本和加工难度有所增加，通常用于大功率场合。
南京航空航天大学博士学位论文略变压变频控制（Variable Voltage Varia速，在频率变化过程中为了维持电机.3 为恒压频比控制中的电压、磁通与定，定子绕组端电压与供电频率同步恒定，又称为恒转矩阶段；在额定转，此时需维持端电压幅值恒定，按照段的功率维持不变，又称为恒功率控单的永磁同步电机控制策略，控制系速控制效果较差，抗干扰能力较弱，于空气压缩机、风机、水泵和纺织机
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于广义二阶积分器的表贴式永磁同步电机低速转子位置检测方法[J]. 刘兵,周波,倪天恒,周融,柏文杰. 电工技术学报. 2017(23)
[2]一种表贴式永磁同步电机无位置传感器低速控制策略[J]. 邵俊波,王辉,黄守道,吴轩. 中国电机工程学报. 2018(05)
[3]永磁直线同步电机伺服系统的分段变论域模糊迭代学习控制[J]. 赵希梅,金鸿雁. 电工技术学报. 2017(23)
[4]基于三自由度内模控制的永磁同步电机矢量控制方法[J]. 尹忠刚,张迪,蔡剑,杜超,钟彦儒. 电工技术学报. 2017(21)
[5]基于模糊动态代价函数的永磁同步电机有限控制集模型预测电流控制[J]. 涂文聪,骆光照,刘卫国. 电工技术学报. 2017(16)
[6]永磁同步电机无位置传感器控制技术研究综述[J]. 刘计龙,肖飞,沈洋,麦志勤,李超然. 电工技术学报. 2017(16)
[7]基于广义二阶积分器的SPMSM无位置传感器控制逆变器非线性补偿策略[J]. 刘兵,周波,倪天恒. 中国电机工程学报. 2018(11)
[8]基于脉振高频电流注入法的SPMSM初始位置检测方法[J]. 陈建松,柏文杰,周融,刘丽东,刘兵,魏佳丹. 电气工程学报. 2017(04)
[9]考虑逆变器非线性因素的表贴式永磁同步电机参数辨识[J]. 史婷娜,刘华,陈炜,耿强. 电工技术学报. 2017(07)
[10]基于极点配置的永磁同步电机驱动柔性负载PI调节器参数确定方法[J]. 丁有爽,肖曦. 中国电机工程学报. 2017(04)
博士论文
[1]数控机床中永磁同步电机非线性混沌同步控制算法的研究[D]. 杨晓辉.南昌大学 2015
[2]永磁同步电机脉振高频信号注入无位置传感器技术研究[D]. 刘颖.南京航空航天大学 2012
[3]永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略研究[D]. 王子辉.浙江大学 2012
[4]永磁同步电机无位置传感器运行控制技术研究[D]. 李冉.浙江大学 2012
[5]永磁同步电动机无传感器控制关键技术研究[D]. 谷善茂.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]基于脉振高频信号注入SPMSM低速无位置传感器技术研究[D]. 李洁.南京航空航天大学 2015
[2]轮式驱动用表贴式永磁同步电机弱磁算法研究[D]. 王旭.哈尔滨工业大学 2013
[3]宽转速范围永磁同步电机的无位置传感器控制[D]. 赵承亮.南京航空航天大学 2013
本文编号：3605923
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：175 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
轴向磁通永磁电机结构
南京航空航天大学博士学位论文外表面，提供径向磁通，气隙磁场在空间呈正弦状分布。由于永磁体和空气的磁导率相当，表贴式永磁同步电机的 dq 轴电感相等，为隐极式电机，它具有结构简单、加工成本低和转动惯量小等优点，在小功率场合应用非常多。内嵌式永磁同步电机的转子结构如图 1.2（b）所示，与表贴式永磁同步电机类似，它的永磁体也处于转轴表面，通常永磁体被直接粘合在转子的内表面，并且采用非磁性材料做成套管套在转子上来固定永磁体，防止高速离心运动下永磁体发生脱落。内埋式永磁同步电机的转子结构如图 1.2（c）所示，永磁体直接安装在转子内部，电机结构坚固，且电机的气隙很小，受电枢反应影响显著，容易实现弱磁控制，适用于高转速场合。内嵌式和内埋式永磁同步电机的直轴等效气隙长度比交轴大，交直轴电感差异明显，均属于凸极式电机，因此可充分利用磁阻转矩，提高电机的功率密度，但它们与表贴式永磁同步电机相比，制造成本和加工难度有所增加，通常用于大功率场合。
南京航空航天大学博士学位论文略变压变频控制（Variable Voltage Varia速，在频率变化过程中为了维持电机.3 为恒压频比控制中的电压、磁通与定，定子绕组端电压与供电频率同步恒定，又称为恒转矩阶段；在额定转，此时需维持端电压幅值恒定，按照段的功率维持不变，又称为恒功率控单的永磁同步电机控制策略，控制系速控制效果较差，抗干扰能力较弱，于空气压缩机、风机、水泵和纺织机
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于广义二阶积分器的表贴式永磁同步电机低速转子位置检测方法[J]. 刘兵,周波,倪天恒,周融,柏文杰. 电工技术学报. 2017(23)
[2]一种表贴式永磁同步电机无位置传感器低速控制策略[J]. 邵俊波,王辉,黄守道,吴轩. 中国电机工程学报. 2018(05)
[3]永磁直线同步电机伺服系统的分段变论域模糊迭代学习控制[J]. 赵希梅,金鸿雁. 电工技术学报. 2017(23)
[4]基于三自由度内模控制的永磁同步电机矢量控制方法[J]. 尹忠刚,张迪,蔡剑,杜超,钟彦儒. 电工技术学报. 2017(21)
[5]基于模糊动态代价函数的永磁同步电机有限控制集模型预测电流控制[J]. 涂文聪,骆光照,刘卫国. 电工技术学报. 2017(16)
[6]永磁同步电机无位置传感器控制技术研究综述[J]. 刘计龙,肖飞,沈洋,麦志勤,李超然. 电工技术学报. 2017(16)
[7]基于广义二阶积分器的SPMSM无位置传感器控制逆变器非线性补偿策略[J]. 刘兵,周波,倪天恒. 中国电机工程学报. 2018(11)
[8]基于脉振高频电流注入法的SPMSM初始位置检测方法[J]. 陈建松,柏文杰,周融,刘丽东,刘兵,魏佳丹. 电气工程学报. 2017(04)
[9]考虑逆变器非线性因素的表贴式永磁同步电机参数辨识[J]. 史婷娜,刘华,陈炜,耿强. 电工技术学报. 2017(07)
[10]基于极点配置的永磁同步电机驱动柔性负载PI调节器参数确定方法[J]. 丁有爽,肖曦. 中国电机工程学报. 2017(04)
博士论文
[1]数控机床中永磁同步电机非线性混沌同步控制算法的研究[D]. 杨晓辉.南昌大学 2015
[2]永磁同步电机脉振高频信号注入无位置传感器技术研究[D]. 刘颖.南京航空航天大学 2012
[3]永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略研究[D]. 王子辉.浙江大学 2012
[4]永磁同步电机无位置传感器运行控制技术研究[D]. 李冉.浙江大学 2012
[5]永磁同步电动机无传感器控制关键技术研究[D]. 谷善茂.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]基于脉振高频信号注入SPMSM低速无位置传感器技术研究[D]. 李洁.南京航空航天大学 2015
[2]轮式驱动用表贴式永磁同步电机弱磁算法研究[D]. 王旭.哈尔滨工业大学 2013
[3]宽转速范围永磁同步电机的无位置传感器控制[D]. 赵承亮.南京航空航天大学 2013
本文编号：3605923
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