一种无位置传感器PMSM快速平滑起动方法
2018-08-09殷理杰张义兵
微特电机 2018年7期
殷理杰,张义兵
(湘潭大学,湘潭 411105)
0 引 言
永磁同步电机(以下简称PMSM)因为其体积小、质量轻、过载能力强等优点,在工业生产及家用电器中得到越来越广泛应用。为了能够充分发挥PMSM的优越性,通常会采用磁场定向控制算法,该算法中的坐标变换需要转子的准确位置信息。安装位置传感器一方面会增加PMSM使用成本;另一方面,由于位置传感器对工作环境有严格的要求,安装后会降低PMSM对环境的适应能力。因此,对PMSM的无位置传感器控制方法的研究一直是电机控制领域的热点[1,2]。
现阶段已有的无速度传感器矢量控制算法主要分两种:一种是利用电机运行过程中的反电动势进行估计;另一种是利用转子的凸极效应。两种方法中,前者主要应用于电机中高速旋转时,转速低时,由于反电动势太小,不能用来估计转子位置;后者则适合于低速甚至是零速时的转子位置估计,但是受电机结构的限制。
文献[3]中,电机起动阶段使用I-f半闭环控制,中高速全闭环的控制方式,使用电流变斜率变化的状态切换策略,能够满足速度平滑切换的需求。但如何选择合适的斜率是该策略的难点。
本文研究一种过渡状态中电流调节与转子角度平滑切换相结合的方法,能够缩短切换过程时间,降低参数选择难度,提高对不同电机及不同负载的适应能力。
1 基于SMO的PMSM模型
在α,β坐标系下,PMSM的数学模型可以描述:
eα=-keωrsinθ;eβ=keωrcosθ(2)
式中:eα,eβ表示α,β轴的反电动势;ke为反电动势系数;ωr为电机转子转速;θ为转子位置角度;……
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