內(nèi)置式PMSM無位置傳感器矢量控制技術(shù)研究.pdf

1、內(nèi)置式永磁同步電機( Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, IPMSM)具有過載能力強和適于弱磁調(diào)速等優(yōu)點,目前已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟和科技各領(lǐng)域。對于高性能內(nèi)置式永磁同步電機矢量控制系統(tǒng),通常需要安裝光電編碼器等位置傳感器來獲取電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子磁極位置信息,然而,位置傳感器的安裝不但會增加系統(tǒng)成本,還會降低系統(tǒng)可靠性。另外,IPMSM因其轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)不對稱能夠產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩,如果對磁阻轉(zhuǎn)矩

2、進行充分利用,可提高電機的轉(zhuǎn)矩輸出能力。
　　本文主要針對內(nèi)置式永磁同步電機無位置傳感器控制方法及最大轉(zhuǎn)矩/電流(Maximum Torque per Ampere, MTPA)控制策略進行研究。研究一種基于擴展反電動勢模型的內(nèi)置式永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置滑模觀測器,以實現(xiàn)系統(tǒng)的無傳感器控制運行。通過將電壓方程進行等效變換并引入擴展反電動勢,可使轉(zhuǎn)子位置信息完全從電感矩陣中分離出來,進而構(gòu)造滑模觀測器。在此基礎(chǔ)上，采用軟件鎖相環(huán)來獲得

3、位置觀測信息,以克服噪聲的影響,對系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)及抗負載擾動能力進行分析,采用極點配置方式設(shè)計基于軟件鎖相環(huán)的位置觀測器結(jié)構(gòu)及參數(shù)。研究一種基于電流矢量角自校正的IPMSM最大轉(zhuǎn)矩/電流在線控制策略。通過定子電流采樣值對電流矢量角進行在線調(diào)整,并引入傅里葉分析環(huán)節(jié),實時比較不同矢量角下的電流矢量幅值大小,從而獲得最小電流幅值的最優(yōu)電流矢量角,實現(xiàn)系統(tǒng)的MTPA控制。分析定子電流畸變的原因及其對控制系統(tǒng)產(chǎn)生的負面影響,對死區(qū)補償方法進行研