徐 萌，王艳阳，高 洁，米彦青

基于双锁相环的永磁同步电机转子初始位置估算方法

徐 萌1，王艳阳1，高 洁1，米彦青2

(1.中国民航大学电子信息与自动化学院，天津 300300；2.天津大学电气自动化与信息工程学院，天津 300072)

针对永磁同步电机(permanent magnetic synchronous motor, PMSM)无位置传感器控制中转子初始位置难以精确估算的问题，提出了一种基于注入变频方波电压的双锁相环结构转子位置估算的方案。首先对电机施加振幅相同方向相反的低频方波电压判别转子极性。然后提高方波电压频率至3 kHz，使用一种新型的双锁相环结构对转子位置估算值进行适应性误差补偿，以提高估算精度。最后保持高频信号注入进行电机空载、负载启动，全程无需中断和改变注入信号。实验表明，该方法对转子初始位置估算误差最大不超过3.73°，平均估算时间为0.18 s，估算过程中电机保持静止。当电机启动时，双锁相环结构比传统锁相环结构估算时间缩短18 ms，最大补偿角度为38.39°。估算过程未引入电机敏感参数，系统具有良好的稳定性和快速性。

永磁同步电机；信号注入法；转子初始位置；双锁相环；误差补偿；无位置传感器控制

0 引言

近年来，随着民航局节能减排工作的不断推进，机场特种车辆“油改电”进入全面推广阶段。永磁同步电机具有功率密度高、动态响应快、过载能力强和高效节能等优点[1]，适用于机场低速平稳的特殊工况，广泛应用于机场电动牵引车、摆渡车等特种车辆的纯电力驱动系统[2]。永磁同步……