无轴承同步磁阻电机最小二乘法转子位移自检测策略
2021-01-15张汉年
微电机 2020年12期
关键词:检测
张汉年,张 涛
(1. 南京信息职业技术学院 电子信息学院,南京 210023; 2. 淮阴工学院 自动化学院,江苏 淮安 223003)
0 引 言
无轴承(磁悬浮)电机突破了机械轴承支承的电机无法高速和超高速长时间运行这一瓶颈,也解决了电磁轴承支承的电机体积庞大等缺陷,实现了交流电机转子悬浮和旋转的集成化协同运行[1]。无轴承同步磁阻电机与普通型同步磁阻电机的不同点在于其定子铁心中按照设计要求放置极对数差为1的两套绕组:悬浮绕组和转矩绕组。与轴向叠片各向异性(ALA)、横向叠片(TLA)、永磁辅助型等其他结构类型的转子相比[2],单一凸极转子无轴承同步磁阻电机制造工艺更为简单、成本优势明显、转子机械强度高,在高速运行、温差大等传动领域有着显著的优势。
要实现无轴承同步磁阻电机的高精度悬浮控制,必须根据转子悬浮状态实时调节悬浮力的大小,首要的是要引入转子径向位移反馈。无轴承同步磁阻电机需要在电机端盖上加装四个高性能电涡流位移传感器来检测转子径向位置,但由此带来一些问题:传感器检测系统复杂且价格昂贵、恶劣环境下传感器检测精度下降、传感器安装和维护难度大等。如果不用复杂且昂贵的位移传感器,只依据电机端电压和电流信号就能在线辨识位移信号进行转子位置闭环控制,将会给无轴承同步磁阻电机悬浮系统的工程设计及应用带来诸多益处。
在无轴承同步磁阻电机转子位移的估算和无位移传感器控制环节,不少学者进行了大量的研究,提出了很多典型的转子位移估算方法。……
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