虚拟电流注入法在线补偿转子位置估算误差
2021-08-24乔鸣忠高键鑫卢希浩
国防科技大学学报 2021年4期
彭 威,乔鸣忠,蒋 超,高键鑫,卢希浩
(海军工程大学 电气工程学院, 湖北 武汉 430033)
永磁同步电机的高精度控制需要电机实时转子位置,通常采用旋转变压器等位置传感器进行检测[1],但对于舰船使用的机桨一体化装置,位置传感器的安装和维护困难。无位置传感器控制成为解决这一问题的一种技术手段。
零速和低速时电机反电动势低,采用基于反电动势的观测器方法[2]难以准确估算转子位置,所以通常采用高频注入法。高频注入法通常又分为旋转高频注入法[3-4]和脉振高频注入法[5]。旋转高频注入法需要电机有一定的凸极率,而脉振高频注入法可适用于凸极率很小甚至表贴式电机。但旋转高频注入法易于实现[6],使其成为研究的热点。
旋转高频注入法关键技术在于通过解调高频响应电流获取转子位置。简化电机高频响应模型,以及解调过程中使用滤波器都可能导致估算的转子位置与真实值出现偏差。通过理论推导可以计算出忽略定子电阻导致的转子估算误差量[7-8]来进行定量补偿,但电机运行过程中电感会随磁路饱和程度变化而变化[9],李峰等提出了一种分步动态电感辨识方法并给出了相应的转子位置误差补偿方案[10]。邵俊波推导了忽略交叉耦合导致的误差,采用线性拟合误差的方法来进行补偿[11]。
随着电机转速的上升,滤波器导致的误差会更加明显,成为电机低速运行时估算位置误差的主要来源。廖军等利用多个同步轴系变换结合高通滤波器取代带通滤波器和带阻滤波器[12]。……
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