杜 平， 关振宏， 王 涛， 张 羽

(西南交通大学 电气工程学院， 四川 成都 610031)

两种高频信号注入法与坐标系结合的无位置传感器运行研究*

杜 平， 关振宏， 王 涛， 张 羽

(西南交通大学 电气工程学院， 四川 成都 610031)

基于空间凸极效应的原理，讨论了采用旋转高频电流信号注入到估计的同步旋转坐标系，以及脉振高频电流信号注入到两相静止坐标系中，在永磁同步电机(PMSM)无位置传感器运行控制中的应用。分别给出了两种新结合的高频注入方法的转子位置估计数学模型，指出了获取转子空间位置的解调方法，并应用这两种新结合的高频电流信号注入方法，建立了PMSM无位置传感器矢量控制系统的仿真模型，并进行了仿真比较。仿真结果表明，采用脉振高频电流信号注入与两相静止坐标系结合的方法，具有易于实现的系统控制结构和更优的转子位置估计性能。

无位置传感器； 高频电流注入； 转子位置； 同步旋转坐标系； 两相静止坐标系

0 引 言

近年来，由钕铁硼等稀土永磁材料构成的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)，以高能量密度和转矩惯量比，不需外加励磁等优点，在电力牵引、航空航天、电动汽车等控制场合得到了广泛的应用[1-3]。为保证基于空间矢量调制的PMSM完成磁场定向和速度闭环控制，常采用光电编码器等硬件电路来获取电机所必不可少的转子位置信息，但机械式传感器的安装带来系统的成本和维护负担增加[4-5]。因此为了防止PMSM出现转子短暂反转或起动失败的现象，国内外研究机构对PMSM的无传感器转子位置估计技术展开了深入的研究[6-8]。……