王磊，邓先明，王瑞鲜，黄坤

(中国矿业大学 信息与电气工程学院，江苏 徐州221008)

0 引言

在高性能的同步电机矢量控制系统中，需要准确地知道转子的速度和位置信息，通常需要采用光电码盘、旋转变压器等机械传感器进行速度和位置的检测[1－3]。然而，这一类机械传感器的使用给同步电机调速控制系统带来了不少缺陷:1)高精确度的机械传感器价格昂贵，系统的成本大大增加;2)机械传感器需要安装在电机的轴上，同心度会影响安装的问题，安装不当将影响测速精确度;3)传感器的安装使电机轴向上的体积增大，同时结构上的改变也带来了维护的困难，同时破坏了电机结构简单坚固的特点，降低了控制系统的机械鲁棒性;4)机械传感器在高温、高湿的恶劣环境下无法工作，而且工作精确度也受到环境条件的影响[4]。

为了弥补机械传感器的缺陷，国内外学者在20世纪70年代就开始研究无需位置传感器和速度传感器的辨识方法[5－6]。目前绝大部分无速度传感器研究都是针对永磁同步电机或者是感应电机，电励磁同步电机的无传感器控制却很少提及[7－9]。

本文针对电励磁同步电机提出了一种新颖的无机械速度传感器的同步电动机转子位置与速度检测方法，即定子侧注入高频信号的位置和速度检测方法。该方法一方面简化同步电动机速度闭环控制系统的硬件结构，另一方面提高控制系统可靠性和准确性。

1 基于定子高频信号注入的同步电机转子位置检测原理

无传感器的测控思想是利用同步电机自身结构构成传感器，根据基本的电压和电流信息，结合电机的电磁关系来计算电机位置和速度，达到取消外加的机械传感器的目的[10]。……