采用霍尔传感器的PMSM低成本控制系统

2012-07-20黄腾云姜淑忠李小海

微特电机 2012年1期

黄腾云，姜淑忠，李小海

(上海交通大学，上海200030)

0 引言

永磁同步电动机(以下简称PMSM)由于其具有功率密度大、效率高、转子损耗小、噪声低等优点，广泛应用家电设备、机器人、电动车、电动医疗器械等领域。

PMSM为了产生平滑的转矩以及减小电磁噪声和转矩脉动，因此需要高分辨率的转子位置传感器，例如:光电编码器、旋转变压器等［1－2］。但是这类传感器的使用不仅使得系统成本变高，并且易受高温、高湿等恶劣环境的影响。为了使PMSM不用这类高分辨率的位置传感器，目前产生了很多无传感器的转子位置观测算法，但这些算法在起动和低速时容易出问题。霍尔传感器具有价格便宜、运行可靠的优点，近年来被广泛应用于正弦波驱动［3－4］。

针对系统对转子位置分辨率要求不高但对成本有苛刻要求的场合，如家用洗衣机应用场合，本文设计了一种采用霍尔传感器作为转子位置反馈的PMSM控制系统。该系统采用三个霍尔元件提供转子位置信号，控制器利用转子信号算出转子位置和转速计算输出正弦波的位置角和幅值，进而计算出PWM波形的输出脉宽，形成全数字的PMSM控制系统。