基于变参数锁相环的永磁同步电机转子位置检测

发布时间：2021-03-11 03:39

　　永磁同步电机的转子位置检测常采用锁相环来处理正交的位置信号。为保证稳态精度,其截止频率需要足够低,以保证位置结果中不包含高频噪声,但也使得锁相环的带宽受限。因此固定参数的锁相环难以同时满足稳态精度和动态性能要求。为此,推导了锁相环PI参数与卡尔曼滤波器噪声参数之间的关系,明确了噪声参数的物理意义,并据此选取合适的锁相环参数。实验结果表明,所提方法能够在满足稳态精度要求的同时提高动态性能。 

【文章来源】：电气传动. 2020,50(07)北大核心

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【部分图文】：

传统正交锁相环的原理框图

进而可以根据当前的λ,q值查表找出对应的锁相环PI参数，从而实现了根据当前工况变参数的锁相环，如图2所示。该锁相环相比于固定参数的锁相环，能够同时兼顾到稳态精度和动态性能。5 实验验证

为了验证上述变参数锁相环的有效性和优越性，在一台隐极式永磁同步电机上进行了相应实验。电机参数为：相电阻4.9 mΩ，交直轴电感0.065 mH，永磁体磁链峰值0.047 Wb，极对数为2，额定转速3 000 r/min。用于位置检测的线性霍耳传感器采用的是Infineon公司的TLE4997，该传感器体积小、可编程、抗温漂。控制器的控制芯片为TI公司的数字信号处理器（DSP)TMS320F28335，控制周期和逆变器开关周期都为10 kHz。电机控制采用id=0的控制方式，PMSM实量控制框图如图3所示。图4为50 Hz下2路正交的线性霍耳传感器信号，2路信号相差90°，信号中有大量的高频噪声。经测量，其噪声的方差为0.02（对信号幅值进行标幺化处理），即λ=0.02。

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种大功率永磁电机旋转变压器位置补偿方法[J]. 艾胜,任强,程思为,朱俊杰.  电力电子技术. 2018(02)
[2]二阶广义积分器的三种改进结构及其锁相环应用对比分析[J]. 张纯江,赵晓君,郭忠南,于安博.  电工技术学报. 2017(22)
[3]永磁同步电机用线性霍尔位置检测的误差补偿[J]. 刘刚,肖烨然,宋欣达.  电机与控制学报. 2014(08)



本文编号：3075794