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Sensorless Control of BLDC Motors Based on Variation Behavior of Winding Inductances 被引量:4
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作者 SHI Tingna WU Zhiyong +2 位作者 ZHANG Qian CHEN Wei XIA Changliang 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第27期I0005-I0005,共1页
For a brushless DC motor(BLDCM)with a salient pole structured rotor,its self-inductance and mutual-inductance present sinusoidal variations periodically,which results in regular changes of three-phase terminal voltage... For a brushless DC motor(BLDCM)with a salient pole structured rotor,its self-inductance and mutual-inductance present sinusoidal variations periodically,which results in regular changes of three-phase terminal voltage waves during the unexcited period,as shown in Fig.1. 展开更多
关键词 brushless DC motors(BLDCM) sensorless control saliency effect saturation effect rotor position estimation
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基于矢量投影和共轭误差消去法的同步磁阻电机无位置传感器控制策略
2
作者 郭长兴 宋雨生 +3 位作者 叶铖 贾延凯 赵子安 沈传文 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第9期1-13,共13页
针对无位置传感器的同步磁阻电机(SynRM)控制系统在暂态状态下转子位置预测误差较大、稳定性不强的问题,提出一种基于磁链观测的转子位置预测方法。在SynRM磁链模型的框架下,构建自适应投影矢量(APV)来表示广义位置观测误差,可以得到位... 针对无位置传感器的同步磁阻电机(SynRM)控制系统在暂态状态下转子位置预测误差较大、稳定性不强的问题,提出一种基于磁链观测的转子位置预测方法。在SynRM磁链模型的框架下,构建自适应投影矢量(APV)来表示广义位置观测误差,可以得到位置预测误差及由其产生的磁链观测误差之间的动态关系。通过分析系统的不稳定区域设计磁链观测器,有效提升动态性能及鲁棒性。此外,在离线进行电流-磁链模型检测时,针对逆变器非线性以及定子电阻随温升改变而导致的测量误差,提出一种共轭误差消去法(CEE),将作用于磁链的电压表示为矢量的形式,逆变器非线性及定子电阻温升产生的误差为其虚部,将共轭矢量进行平均从而消去电压误差,有效提升电流-磁链模型的检测精度从而使转子位置预测更为精确。在一台0.55 kW的SynRM对拖实验平台上验证所提出的转子位置预测方案的性能及稳定性。 展开更多
关键词 同步磁阻电机 无转子位置传感器控制 自适应投影矢量 位置预测 电流-磁链模型检测
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基于Z源逆变器容错重构拓扑的无刷直流电机无位置传感器控制
3
作者 周璐 史婷娜 +1 位作者 陈炜 李新旻 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第13期5308-5318,I0031,共12页
对于Z源逆变器的传统容错重构拓扑,故障相难以提供反电势信息。为了实现容错运行下的无位置传感器控制,阐明直流电容钳位作用对故障相端电压的影响,提出改进的重构拓扑。在Z源逆变器特有的直通矢量作用下,提出的拓扑可在故障相和健康相... 对于Z源逆变器的传统容错重构拓扑,故障相难以提供反电势信息。为了实现容错运行下的无位置传感器控制,阐明直流电容钳位作用对故障相端电压的影响,提出改进的重构拓扑。在Z源逆变器特有的直通矢量作用下,提出的拓扑可在故障相和健康相检测到反电势过零点信息,使每个换相周期均能更新一次电机转子位置。实验结果表明,提出的方法可在功率器件故障条件下实现电机的无位置传感器控制,并在较宽转速范围内具有良好的动、稳态性能。 展开更多
关键词 Z源逆变器 容错重构 无刷直流电机 反电势 无位置传感器控制
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开关磁阻电机无位置传感器控制策略研究 被引量:2
4
作者 王青 蒋宗文 +3 位作者 王林强 徐鑫莹 丁家鑫 刘韬 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期149-157,共9页
针对开关磁阻电机无位置传感器下的转子位置还原,提出一种基于电流上升时间监测的无位置传感器控制策略,该策略包含初始位置检测、电机启动运行、转子位置重构和调速控制几个部分。首先离线测得电机在特殊位置时滞环带宽内的电流上升时... 针对开关磁阻电机无位置传感器下的转子位置还原,提出一种基于电流上升时间监测的无位置传感器控制策略,该策略包含初始位置检测、电机启动运行、转子位置重构和调速控制几个部分。首先离线测得电机在特殊位置时滞环带宽内的电流上升时间,作为初始阈值用于电机启动;接着分别对各相绕组注入小电流,比较各相电流在滞环带宽内的上升时间进行初始位置分区;然后将转子从电感下降区进入电感最小区起始点作为特征点,利用初始阈值启动电机并在电机运行过程中依据实时工况更新特征点处时间阈值作为下一周期的检测特征;最后通过检测特征点位置信号对转子进行位置重构和转速估算实现换相与调速。仿真与实验结果验证了所提出控制策略的有效性与准确性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 无位置传感器控制 转子位置重构 特征点检测 电流注入
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基于电感特性的磁阻式球形电机无传感器位置检测 被引量:2
5
作者 嘉奖 王群京 +1 位作者 鞠鲁峰 许家紫 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第1期162-164,168,共4页
球形电机的转子姿态检测通常需要在转子轴或定子壳上安装位置传感器来实现,这些传感器所占用的空间较大,为球形电机的实际安装和应用造成了负面影响。本文根据磁阻式球形电机的结构与运行特点,提出了一种基于电感特性的磁阻式球形电机... 球形电机的转子姿态检测通常需要在转子轴或定子壳上安装位置传感器来实现,这些传感器所占用的空间较大,为球形电机的实际安装和应用造成了负面影响。本文根据磁阻式球形电机的结构与运行特点,提出了一种基于电感特性的磁阻式球形电机无传感器位置检测方法。通过实时检测不同转子姿态角度下的定子线圈电感数据,然后利用极限学习机(ELM)算法搭建位置预测模型。通过对比验证,证明了该方法得到的转子姿态角度精度较高,为磁阻式球形电机的控制与应用提供了可行的思路。 展开更多
关键词 球形电机 三自由度 极限学习机 无传感器位置检测
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无刷直流电动机的无位置传感器控制 被引量:43
6
作者 宋海龙 杨明 +1 位作者 范宇 徐殿国 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期208-212,共5页
无刷直流电动机的机械位置传感器影响着整个系统的可靠性、成本和体积,甚至在某些场合根本无法安装,因此无刷直流电动机的无机械传感器转子位置检测方法成为近年来学术界的研究热点。分析了目前国内外文献中所介绍的无位置传感器无刷直... 无刷直流电动机的机械位置传感器影响着整个系统的可靠性、成本和体积,甚至在某些场合根本无法安装,因此无刷直流电动机的无机械传感器转子位置检测方法成为近年来学术界的研究热点。分析了目前国内外文献中所介绍的无位置传感器无刷直流电动机控制技术中十种位置检测方法的原理、特点和适用范围,并针对起动方法、控制芯片及其在实际中的应用等相关技术的发展作了现状分析和展望,这些技术的发展可使无刷直流电动机无位置传感器控制系统获得更好的性能。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 无位置传感器 智能控制
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永磁同步电机无位置传感器控制技术研究综述 被引量:275
7
作者 刘计龙 肖飞 +2 位作者 沈洋 麦志勤 李超然 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期76-88,共13页
永磁同步电机具有功率密度高、转矩惯量比大、动态响应速度快的优点,在大功率交流传动领域具有明显的优势。对永磁同步电机的高性能控制依赖于精确的转子位置信息,然而通常使用的光电编码器和旋转变压器等机械式位置传感器成本高、体积... 永磁同步电机具有功率密度高、转矩惯量比大、动态响应速度快的优点,在大功率交流传动领域具有明显的优势。对永磁同步电机的高性能控制依赖于精确的转子位置信息,然而通常使用的光电编码器和旋转变压器等机械式位置传感器成本高、体积大、抗干扰能力差,限制了永磁同步电机的推广应用,无位置传感器控制技术是解决这一问题的重要途径。本文对永磁同步电机的无位置传感器控制技术进行了综述,从转子初始位置检测、低速与零速运行控制、中高速运行控制和全转速范围运行控制四个方面对永磁同步电机无位置传感器控制技术进行了深入阐述和对比分析。最后,对永磁同步电机无位置传感器控制技术的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器 转子位置检测 高频信号注入 滑模观测器
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隐极式无刷直流电机转子初始位置估计 被引量:20
8
作者 王强 王友仁 +1 位作者 孔德明 徐旭明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第33期105-110,182,共6页
转子初始位置的确定是无刷直流电机控制系统无反转、大转矩起动的基础。详细分析了无刷直流电机在施加电压矢量过程中,非导通相端电压的变化趋势和转子初始位置之间的关系,基于定子铁心的饱和效应,提出了一种新的转子初始位置估计方法... 转子初始位置的确定是无刷直流电机控制系统无反转、大转矩起动的基础。详细分析了无刷直流电机在施加电压矢量过程中,非导通相端电压的变化趋势和转子初始位置之间的关系,基于定子铁心的饱和效应,提出了一种新的转子初始位置估计方法。该方法向电枢绕组施加3个电压矢量,分别检测各个电压矢量下非导通相端电压的变化趋势,得到转子的初始位置,估计精度为60。该方法无需电流传感器,实现方便,适用于低成本场合。利用STM8S903K3单片机为核心的无刷直流电机控制系统实验平台对所提方法进行验证,结果表明该方法能够有效估计转子初始位置。 展开更多
关键词 无刷直流电机 无位置传感器 转子初始位置 电压矢量
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一种新颖的无刷直流电机无位置传感器控制系统 被引量:58
9
作者 张磊 瞿文龙 +1 位作者 陆海峰 肖伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期26-30,43,共6页
为了实现无刷直流电机无位置传感器控制,提出了一种新颖的绕组反电动势检测方法。该方法通过比较电机断开相绕组端电压和逆变器直流环中点电压的关系,直接检测到断开相绕组的反电动势过零点,从而获得转子位置信息。本系统仅检测三相绕... 为了实现无刷直流电机无位置传感器控制,提出了一种新颖的绕组反电动势检测方法。该方法通过比较电机断开相绕组端电压和逆变器直流环中点电压的关系,直接检测到断开相绕组的反电动势过零点,从而获得转子位置信息。本系统仅检测三相绕组中一相绕组的反电动势,通过软件延时得到六个离散的换相信号,简化了检测电路。文中对电路结构进行了分析,并在由该方法构成的无位置传感器控制系统上进行了实验验证,实验结果表明了本文提出的反电动势检测方法的有效性。 展开更多
关键词 无刷直流电机 无位置传感器控制 反电动势过零点检测
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无位置传感器无刷直流电机转矩脉动抑制研究 被引量:16
10
作者 曹建波 曹秉刚 +2 位作者 许鹏 白志峰 陈文志 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期248-253,共6页
为了减小无位置传感器无刷直流电机的转矩脉动,在分析无刷直流电机换相及间接位置检测原理的基础上,改进了传统反电动势法的检测电路,对反电动势相移进行了补偿,以消除电机中性点电压和阻容滤波对反电动势检测电路的影响。为进一步抑制... 为了减小无位置传感器无刷直流电机的转矩脉动,在分析无刷直流电机换相及间接位置检测原理的基础上,改进了传统反电动势法的检测电路,对反电动势相移进行了补偿,以消除电机中性点电压和阻容滤波对反电动势检测电路的影响。为进一步抑制转矩脉动和改善系统的稳定性,在采用换相电流预测控制策略的基础上,设计了神经网络PID控制器。实验结果表明,设计的转矩脉动综合抑制策略有效地降低了无位置传感器无刷直流电机的转矩脉动,具有较好的鲁棒性,准确地实现了无位置传感器换相控制,提高了系统的可靠性。 展开更多
关键词 直流电机 无刷直流电机 无位置传感器 反电动势法 转矩脉动
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基于绕组电感变化特性的无刷直流电机无位置传感器控制 被引量:17
11
作者 史婷娜 吴志勇 +2 位作者 张茜 陈炜 夏长亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第27期45-52,181,共8页
在具有凸极结构转子的无刷直流电机中,受转子凸极效应的影响,绕组的自感和互感随转子位置呈近似正弦的周期性变化,导致三相端电压在非导通期间的波形随转子位置呈现有规律变化。该文以此出发,分析了非导通相的端点电压在PWM斩波周期内... 在具有凸极结构转子的无刷直流电机中,受转子凸极效应的影响,绕组的自感和互感随转子位置呈近似正弦的周期性变化,导致三相端电压在非导通期间的波形随转子位置呈现有规律变化。该文以此出发,分析了非导通相的端点电压在PWM斩波周期内的跳变值随转子位置的变化规律,并阐述了利用此规律进行运行状态下换相位置估计的方法,并与铁心的饱和效应相结合,提出一种新的在静止状态下进行转子位置区间估计的方法。实验结果表明,用所提出的方法能在静止和低速状态下可靠地估算出转子位置,与实际的误差很小,验证了方法的可行性。 展开更多
关键词 无刷直流电机 无位置传感器控制:凸极效应 饱和效应 转子位置估计 绕组电感
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转子磁钢表贴式永磁同步电机转子初始位置检测 被引量:61
12
作者 刘颖 周波 +1 位作者 李帅 冯瑛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第18期48-54,共7页
针对转子磁钢表贴式永磁同步电机(surface mounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM),提出一种无位置传感器转子初始位置检测方法,有效地改善了传统方法中存在的算法执行时间长、实施复杂等缺点。该方法分2步实现,在估算的同... 针对转子磁钢表贴式永磁同步电机(surface mounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM),提出一种无位置传感器转子初始位置检测方法,有效地改善了传统方法中存在的算法执行时间长、实施复杂等缺点。该方法分2步实现,在估算的同步旋转坐标系中注入高频正弦电压信号,通过闭环调节得出转子位置初次估算值;再利用不同磁极下直轴等效电路时间常数不同的特性,判断出d轴正方向,结合初次估算值,从而得到正确的初始位置信息。运用dSPACE实时仿真系统进行了转子任意初始角度的实验验证。结果表明,所提方法能够快速、准确地检测出SPMSM的初始位置。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器 初始位置检测 信号注入 磁极判断
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基于改进型滑模观测器的无刷直流电机无位置传感器控制 被引量:75
13
作者 史婷娜 肖竹欣 +1 位作者 肖有文 夏长亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2043-2051,共9页
为实现无刷直流电机(brushless DC motor,BLDCM)无位置传感器控制,该文提出一种改进型的线反电势滑模观测器,为减少系统的抖振,该观测器引入了一种光滑的双曲正切函数,使得控制系统不必外加低通滤波器和相位补偿模块就可以获得平滑的线... 为实现无刷直流电机(brushless DC motor,BLDCM)无位置传感器控制,该文提出一种改进型的线反电势滑模观测器,为减少系统的抖振,该观测器引入了一种光滑的双曲正切函数,使得控制系统不必外加低通滤波器和相位补偿模块就可以获得平滑的线反电动势估计值,进而避免了反电势估计值的相位滞后。文中将估计得到的线反电势信号对应为3个虚拟霍尔信号,直接获得6个离散的换相信号,从而无需固定相移电路和相移角的计算。仿真和实验表明,该文所提出的方法能够准确估计BLDCM的线反电动势,实现了BLDCM无位置传感器控制。 展开更多
关键词 滑模观测器 双曲正切函数 线反电势 无刷直流电机 无位置传感器控制
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线反电动势检测无刷直流电机转子位置方法 被引量:31
14
作者 李自成 程善美 秦忆 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期96-100,共5页
利用传统的反电动势过零检测原理,提出一种利用简化的线反电动势过零检测无刷直流电机转子位置方法,该方法通过实时测量无刷直流电机的任意两路线电压和两路相电流信号,并利用定子电阻参数进行实时简化计算,就可以得到三路线反电动势的... 利用传统的反电动势过零检测原理,提出一种利用简化的线反电动势过零检测无刷直流电机转子位置方法,该方法通过实时测量无刷直流电机的任意两路线电压和两路相电流信号,并利用定子电阻参数进行实时简化计算,就可以得到三路线反电动势的过零时刻,从而实现无刷直流电机的无位置传感器控制。该方法结构简单、计算方便,不需要构造电机中点,也不需要进行相位延迟补偿,定子电阻变化对转子位置辨识的精确度影响较小。仿真和实验结果表明,提出的改进线反电动势过零检测方法可以在较宽的速度范围内对转子位置进行准确检测。 展开更多
关键词 反电动势 转子位置检测 无刷直流电机 电子换相 无传感器控制
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校正无位置传感器无刷直流电机位置信号相位的闭环控制策略 被引量:31
15
作者 宋飞 周波 吴小婧 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期52-57,共6页
分析位置信号相位与非导通相续流电流的关系,指出非导通相续流电流偏差能够准确地反应无位置传感器无刷直流电机位置信号相位误差。根据分析所得结论提出了一种校正位置信号相位的新型闭环控制方法。该闭环控制方法以控制非导通相续流... 分析位置信号相位与非导通相续流电流的关系,指出非导通相续流电流偏差能够准确地反应无位置传感器无刷直流电机位置信号相位误差。根据分析所得结论提出了一种校正位置信号相位的新型闭环控制方法。该闭环控制方法以控制非导通相续流电流对称为目标,以非导通相续流电流偏差为反馈量,通过PI调节器调节,及时调整过零点延时角度,从而达到自动校正位置信号相位的目的。实验验证了该控制方法能够实时、有效地校正位置信号相位。 展开更多
关键词 无刷直流电机 无位置传感器 相位误差 续流电流 闭环控制诊断
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基于UKF算法的无刷直流电机转子位置和速度的估计 被引量:9
16
作者 史婷娜 张倩 +2 位作者 夏长亮 宋鹏 万健如 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期338-343,共6页
针对无刷直流电机(BLDCM)非线性严重而导致控制困难的问题,利用无轨迹卡尔曼滤波(UKF)算法设计了观测器,以估计无刷直流电机的转子位置和角速度.分析了在BLDCM系统负载变化、负载扰动、参数变化以及低转速情况下的估计结果,同时讨论了... 针对无刷直流电机(BLDCM)非线性严重而导致控制困难的问题,利用无轨迹卡尔曼滤波(UKF)算法设计了观测器,以估计无刷直流电机的转子位置和角速度.分析了在BLDCM系统负载变化、负载扰动、参数变化以及低转速情况下的估计结果,同时讨论了噪声统计参数的变化对估计效果的影响.由此可知,良好的估计效果与UKF算法中各个参数的设置有重要的关系.仿真和实验结果表明,该转子位置观测方法可以比较正确地给出电机换相信号,实现电机的无位置传感器控制. 展开更多
关键词 无刷直流电机 无位置传感器控制 无轨迹卡尔曼滤波 转子位置估计 转速估计
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电动车用无刷直流电机无位置传感器控制研究 被引量:14
17
作者 曹建波 曹秉刚 +1 位作者 王斌 许鹏 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期597-601,共5页
通过分析电动车用无刷直流电机换相原理及间接位置检测原理,设计了一种基于反电动势法的无位置传感器电动车控制系统,为消除电机中性点电压和阻容滤波对反电动势检测电路的影响,该系统对传统反电动势法进行了改进,将采样电路的参考点与... 通过分析电动车用无刷直流电机换相原理及间接位置检测原理,设计了一种基于反电动势法的无位置传感器电动车控制系统,为消除电机中性点电压和阻容滤波对反电动势检测电路的影响,该系统对传统反电动势法进行了改进,将采样电路的参考点与电池负极断开,并通过软件设计进行了反电动势相移补偿.实验结果表明,改进后的无位置传感器控制系统消除了电机中性点电压对反电动势检测电路的影响,不论电机运行在低速还是高速状态,都可准确地检测反电动势的过0点,在进行了相移补偿之后,可成功实现无位置换相控制,从而提高了电动车控制系统的可靠性和稳定性. 展开更多
关键词 电动车 无刷直流电机 无位置传感器 反电动势法
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无位置传感器无刷直流电机闭环起动方法 被引量:12
18
作者 王强 王友仁 +1 位作者 王岭 徐旭明 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期41-46,共6页
针对无位置传感器无刷直流电机起动性能易受负载影响的问题,提出了一种基于直接反电动势的闭环起动新方法。起动包括预定位、加速和切换运行3个过程。分析了加速过程中依据非导通相端电压进行换相的原理,提出了换相点端电压阈值的确定... 针对无位置传感器无刷直流电机起动性能易受负载影响的问题,提出了一种基于直接反电动势的闭环起动新方法。起动包括预定位、加速和切换运行3个过程。分析了加速过程中依据非导通相端电压进行换相的原理,提出了换相点端电压阈值的确定方法。加速过程中,在PWM周期中的ON时刻采样非导通相端电压,并与设定的端电压阈值进行比较来确定换相点;切换运行状态下,通过检测非导通相反电动势过零点延时30°电角度来确定换相点。该方法实现了电机起动过程中位置的闭环控制,因此在不同的负载下均能顺利起动,并且检测电路简单、成本低,便于实现。实验结果表明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 无刷直流电机 无位置传感器 反电动势 端电压 起动
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一种基于电机虚拟中性点的无刷直流电机无位置换相误差闭环校正方法 被引量:11
19
作者 李红 金浩 +1 位作者 李海涛 周新秀 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期175-182,共8页
针对无刷直流电机无位置传感器换相存在换相误差的问题,提出一种基于虚拟中性点的无刷直流电机无位置换相误差闭环校正方法。将虚拟中性点与电机驱动电压中性点之间的电压差引出,并对该电压差信号与换相误差之间的关系进行了分析。基于... 针对无刷直流电机无位置传感器换相存在换相误差的问题,提出一种基于虚拟中性点的无刷直流电机无位置换相误差闭环校正方法。将虚拟中性点与电机驱动电压中性点之间的电压差引出,并对该电压差信号与换相误差之间的关系进行了分析。基于此分析,在换相点前后对该电压差信号采样,两次采样结果求差后得到换相误差控制的反馈量,以该反馈量趋近于零目标建立基于PI的闭环校正回路。实验表明,该方法对换相误差具有很强的鲁棒性,可快速补偿外界因素对换相时间的影响,对于15°滞后角,在1 500 r/min转速下仅需70步,在3 000 r/min转速下仅需40步就能使换相点收敛至准确位置。实验结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 无位置传感器 换相 无刷直流电机 虚拟中性点
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无位置传感器的SRD调速系统的初始位置检测 被引量:13
20
作者 杨波 曹家勇 +1 位作者 陈幼平 周祖德 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期101-105,共5页
该文基于对SRM线性电感模型和连续两相电磁特性进行分析的基础上,探讨了转子处于静止和有初始转动两种状态下,转子初始位置检测及初始导通相的确定方法,通过对6/4极的三相开关磁阻电机的实验,验证了该方法的可行性。
关键词 无位置传感器 SRD 调速系统 初始位置检测 开关磁阻电机 线性电感模型
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