王亚伟， 章玮

(浙江大学 电气工程学院，杭州 310027)

0 引 言

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)的成功启动需要准确有效的转子初始位置信息，由于位置传感器安装复杂，成本较高，近年来，众多学者对永磁同步电机在无位置传感器情况下的转子初始位置检测进行了大量研究。其中，预定位法[1]操作简单，稳定可靠，但定位时电机转动幅度大，适用场合受限。旋转高频电压注入法[2-3]和脉振高频电压注入法[4-5]估算精度高，但会产生高频噪音，计算复杂，不适用于凸极率低的表贴式永磁同步电机。瞬时脉冲电压注入法[6-7]可适用于表贴式永磁同步电机，但当注入电压矢量逐渐逼近真实转子位置时电流响应幅值的差异会逐渐变小，不易检测，会导致精确度下降。

文献[8-10]研究了注入旋转电压信号频率为30～60 Hz时的转子初始位置检测方法，该方法通过对由电压响应构建的误差函数进行调制得到估计转子位置，可适用于表贴式永磁同步电机，但对电机参数依赖性高，当估计坐标系接近实际坐标系时由于难以提取准确的电压信息，估测结果会受到影响。文献[11]指出，当注入频率在10 Hz以下时电机会处于微动状态，静止坐标系的电流响应中直接包含转子初始位置信息。但该文献通过比较特殊点处电流幅值大小的方法判断转子极性，实现难度大，并且未对注入电压幅值进行研究，有一定局限性。

针对以上问题，本文对基于转子微动的初始位置检测方法进行了进一步研究。通过分析注入极低频旋转电压时的电流响应，得出使转子刚好保持微动状态的注入电压幅值的获取方法，并通过数学运算从电流响应中提取出转子初始位置。……