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永磁同步電動機及控製策略綜述(二)

星之球激光 來源:變頻器技術2011-12-24 我要評論(0 )   

文獻[12]對永磁同步電機直接轉矩控製中磁鏈觀測這一關(guan) 鍵技術進行了研究,設計了一種新型磁鏈觀測器非線性正交反饋補償(chang) 磁鏈觀測器。磁鏈觀測是直接轉矩控製技術中關(guan) 鍵部...

文獻[12]對永磁同步電機直接轉矩控製中磁鏈觀測這一關(guan) 鍵技術進行了研究,設計了一種新型磁鏈觀測器———非線性正交反饋補償(chang) 磁鏈觀測器。磁鏈觀測是直接轉矩控製技術中關(guan) 鍵部分,直接關(guan) 係到電機的運行性能和直接轉矩控製方案效果,適合永磁同步電機直接轉矩控製應用的新型非線性正交反饋補償(chang) 磁鏈觀測器算法可以用式(1)表示。

  通過仿真,采用的基於(yu) 非線性正交反饋補償(chang) 的磁鏈觀測器不僅(jin) 能在高速下準確觀測磁鏈,而且能有效地解決(jue) 傳(chuan) 統電壓積分方法在低速時的不足和弊端,從(cong) 而驗證了基於(yu) 非線性正交反饋補償(chang) 的磁鏈觀測器在理論上的可行性。係統的動態響應快,穩態運行平穩,電流正弦,磁鏈能夠運行在圓形軌跡上。

  3.5 基於(yu) 無傳(chuan) 感器控製

  通常,高性能的調速係統離不開閉環控製,但速度傳(chuan) 感器的安裝帶來了係統成本增加、體(ti) 積增大、可靠性降低等問題。因此無速度傳(chuan) 感器控製技術成為(wei) 研究熱點,其核心是如何準確獲取電機的轉速信息。

  文獻[14]指出,代表性的方案有:瞬時轉速估計法,PI 控製器法,模型參考自適應係統法,擴展卡曼濾波法,基於(yu) 神經網絡的方法。

  文獻[6]提出了在無位置傳(chuan) 感器的條件下檢測轉子初始位置的方法,適用於(yu) 凸極和隱極同步電動機,受電動機參數影響比較小,在靜止、低速、高速範圍內(nei) 均可以估計出轉子的實際位置,通過向電動機的定子繞組施加高頻檢測電壓,利用空間凸極效應即可確定轉子的初始位置。

  文獻[15]指出,早先的無傳(chuan) 感器控製方法主要集中在高速條件下,有:磁鏈位置估算法,特點是簡單而易於(yu) 實現,但算法性能取決(jue) 於(yu) 電壓、電流的測量精度及電機參數準確性;擴展卡曼濾波法,可以直接獲得定子磁鏈矢量和轉子位置的估計值,能很好地抑製測量和擾動噪聲,但算法對電機參數有較強的依賴性,同時卡爾曼增益也很難確定。

  文獻[15]針對表貼式永磁同步電動機,在任意同步旋轉坐標係上利用電機穩態操作的結果估計反電動勢,進而實現了轉子位置和轉速的估計,采用的反電動勢常數補償(chang) 算法,係統對反電勢參數的變化相當穩健。該方法的位置和速度估計精度高,速度控製範圍寬。

  文獻[13]介紹了針對內(nei) 嵌式永磁同步電動機的凸極原理,並且基於(yu) 這個(ge) 原理介紹了一種根據輸入電壓檢測電流大小的方法,實現簡便,且沒有依賴電機參數,建立數學模型或要進行複雜計算等缺點。僅(jin) 需要在原有的電機驅動電路的基礎上增加一套針對初始磁極位置檢測的程序即可。整個(ge) 程序分為(wei) 三個(ge) 部分:第一部分是測量並比較0毅和180毅電角度的電壓矢量,並選擇一個(ge) 大的電壓矢量作為(wei) 起始的角度;第二部分將整個(ge) 電氣360毅周期分為(wei) 12 個(ge) 區域,每30毅一格,從(cong) 0毅或者180毅開始,測量給定電壓矢量的電流,在保證測到最大電流時,減少測量的步數,使得測量的時間也盡可能的縮短;第三步則是進一步細分角度,利用二分法來精確的檢測磁極位置的角度。這種方法實現起來簡便,無須預知電機的參數,無須增加硬件設備,僅(jin) 須在每次啟動電機時導入相應程序即可。

4 永磁同步電機未來研究熱點

  1)在材料技術方麵,隨著半導體(ti) 技術的不斷進步,使永磁同步電機體(ti) 積能夠再減小。

  2)在電機控製方麵,研究如何進一步提高無速度傳(chuan) 感器直接轉矩控製性能。

  3)有無速度傳(chuan) 感器控製的速度辨識的研究、矢量控製的魯棒性研究,直接轉矩中電壓矢量選擇智能化的研究。

  4)永磁同步電機控製係統穩定性的問題,研究哪些因素對穩定性有影響。

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