王冉珺， 刘恩海

(1．中国科学院光电技术研究所，四川成都 610209;2．中国科学院 研究生院，北京 100039)

0 引言

在永磁同步电机高性能控制系统中，若在不明确初始位置条件下启动电机，则会出现短暂的转子反转现象，甚至导致启动失败［1］。由于绝对式编码器存在成本偏高，体积较大等问题使得其应用受限，现有控制系统偏重于使用增量式编码器或采用无位置传感器控制，在其控制系统中都需要准确知道转子的初始位置。

目前，电机转子位置检测有两种方法［2］:一种是利用电机的反电动势，通过检测三相绕组的电压或者电流来计算转子位置;另一种是利用电机的空间凸极效应，通过向绕组注入短暂的电压信号，检测其响应电流来计算转子位置。由于反电动势的幅值是跟转速成正比的，并受系统非线性开关产生的噪声影响，在转子静止的时候，无法检测出其初始位置［3］。向电机注入幅值恒定、方向不同的系列脉冲［2－6］，通过比较响应电流大小可以获得转子初始位置，但电机很容易受注入电压的影响发生转动，其检测时间也过长;基于注入高频电压进行初始位置检测的已有方法［6－11］，需要知道电机的相应参数和使用额外的观测器，或利用外差法、锁相环法等算法来提取含有转子位置信息的电流相位序列，算法都较复杂，不便于实际应用;通过检测高频响应电流的幅值也可以估算初始位置［12］，但在对电流幅值进行反正弦查表运算前，需减去直流偏置分量，计算该分量需事先知道电机的自感系数。……