呼子茗 朱景伟 王高林 杨 旭

基于高频方波信号注入的永磁同步电机初始位置检测方法研究*

呼子茗1, 2朱景伟1王高林2杨 旭2

(1. 大连海事大学船舶电气工程学院 大连 116026；2. 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 哈尔滨 150001)

针对表贴式永磁同步电机，使用高频方波信号注入法，对其初始位置检测技术展开研究。对高频方波信号注入法和磁极辨别技术进行理论分析和公式推导，得到转子初始位置的表达式。利用Matlab/Simulink软件搭建永磁同步电机矢量控制系统和初始位置检测系统，仿真结果表明该方法可以准确获得转子初始位置信息，误差为0.05 rad。最后编写初始位置检测和磁极极性辨别的程序，在电机平台上进行硬件试验，试验结果表明该方法可以准确地获取转子的初始位置信息，误差为0.018 rad。

永磁同步电机；无位置传感器控制；高频注入法；初始位置检测

1 引言

近年来，由于直流电机驱动系统具有制造成本高、结构复杂、寿命短、保养维护工作量大等缺点，使得交流调速系统有很大优势。磁场定向控制技术、直接转矩控制技术等高性能控制理论的发展，也为交流电机的发展提供了很大帮助。

永磁同步电机具有起动转矩大、能量密度高、体积小、重量轻、结构简单等优点，近几年永磁同步电机受到广泛的关注，有学者总结了过去、现在、将来的发展情况[1]，有些学者研究新型控制算 法[2-3]，有些学者使用新型功率器件作为电机驱动[4-5]。但是永磁同步电机系统结构复杂，有多个变量，变量之间相互耦合，因此对其进行控制需要先解耦，解耦后，再分别对各个参数进行控制[6-7]。……