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改进虚拟方波信号注入的内置式永磁同步电机最大转矩电流比控制策略 被引量：1
1
作者 王玉彬 刘瀚文 《电工技术学报》 北大核心 2025年第20期6474-6486,共13页
为了降低传统内置式永磁同步电机(IPMSM)的最大转矩电流比控制策略(MTPA)对电机参数的依赖,提升基于虚拟信号注入的MTPA(VSI-MTPA)的控制速度及控制精度,该文提出一种改进虚拟方波信号注入的MTPA控制策略(IVSWSI-MTPA),即在dq轴电流中... 为了降低传统内置式永磁同步电机(IPMSM)的最大转矩电流比控制策略(MTPA)对电机参数的依赖,提升基于虚拟信号注入的MTPA(VSI-MTPA)的控制速度及控制精度,该文提出一种改进虚拟方波信号注入的MTPA控制策略(IVSWSI-MTPA),即在dq轴电流中直接注入虚拟方波信号,对转矩信号的处理采用了二元函数泰勒展开法,可避免复杂的坐标变换,去除常规的带通和低通滤波器,简化运算过程,进而加快控制速度。同时,由于避免了因忽略高阶偏导数项所带来的误差,提高了系统的控制精度。最后,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)的扇区选择计算方法,验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 嵌入式永磁同步电机 最大转矩电流比 虚拟信号注入 空间矢量脉宽调制
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基于高频方波注入的永磁同步电机转子初始位置辨识
2
作者 谭广 谭平安 +3 位作者 王博 徐西宁 吴炎明 唐锐 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期267-276,共10页
永磁同步电机的初始位置辨识对电机的启动性能有着至关重要的作用。在各类转子位置辨识方法中,基于转子凸极特性的高频注入法是一种应用广泛且效果良好的辨识方法,其不依赖电机反电动势,在零低速下控制效果优越。其中,高频脉振注入法是... 永磁同步电机的初始位置辨识对电机的启动性能有着至关重要的作用。在各类转子位置辨识方法中,基于转子凸极特性的高频注入法是一种应用广泛且效果良好的辨识方法,其不依赖电机反电动势,在零低速下控制效果优越。其中,高频脉振注入法是高频注入法中应用较广泛的一种算法,在传统的高频脉振注入法中需要使用滤波器来处理电机响应电流,但滤波器会导致相位滞后,进而影响转子位置辨识精度。对此,本文提出了一种基于高频方波注入的永磁同步电机转子初始位置辨识方法。首先,对高频激励下的系统数学模型进行了分析,得到了简化后的电机模型与响应电流表达式。在此基础上,向估计的转子d轴上注入高频方波信号,分离响应电流中不同成分,得到含有转子位置信息的高频响应电流。然后,设计了转子位置观测器,该观测器无需使用滤波器,利用正切函数处理高频响应电流并解耦出转子位置误差信息,再对该误差信息进行锁相,进而辨识出转子位置。最后,在转子极性辨识中,基于电机磁饱和效应,在参考d轴上施加方向不同、幅值相等的电流偏置,通过比较电流偏置作用时间内d轴高频响应电流幅值的平均值来判断转子极性。另外,还搭建了永磁同步电机仿真和实验平台。仿真和实验结果表明:本文方法辨识的转子初始位置精度较高,且在电机低速运行工况下同样具备良好的适用性,控制效果良好。本文方法具有有效性与正确性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 高频方波注入 初始位置辨识 正切函数 磁饱和效应
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基于高频信号注入的永磁同步电机局部退磁故障诊断研究
3
作者 徐政 张建忠 +1 位作者 姜永将 邓富金 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第8期3205-3213,I0029,共10页
永磁同步电机的局部退磁故障会引起异常振动和噪声,甚至可能导致电机出现永久性的损坏,准确地诊断局部退磁故障具有重要意义。该文研究发现局部退磁故障会引起定子铁芯的局部饱和,并进一步导致永磁同步电机的电感凸极性增加,而该现象并... 永磁同步电机的局部退磁故障会引起异常振动和噪声,甚至可能导致电机出现永久性的损坏,准确地诊断局部退磁故障具有重要意义。该文研究发现局部退磁故障会引起定子铁芯的局部饱和,并进一步导致永磁同步电机的电感凸极性增加,而该现象并不会在均匀退磁状态下出现。基于此,提出基于电机在高频信号注入下零序电压中的高频故障特征,有针对性地诊断局部退磁故障,并搭建实验平台,验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 高频信号注入 零序电压 局部退磁故障
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三相四桥臂永磁同步电机系统多谐波电流注入开路故障容错控制方法
4
作者 彭承欣 王伟 《电气工程学报》 北大核心 2025年第4期120-131,共12页
在永磁同步电机的设计中,通常引入三次谐波反电动势以提升电机功率密度。然而,当发生单管开路故障时,故障后相电流与谐波反电动势耦合,产生周期性的转矩脉动。为有效抑制转矩的周期性脉动,所提方法采用三相四桥臂逆变器,通过注入包含直... 在永磁同步电机的设计中,通常引入三次谐波反电动势以提升电机功率密度。然而,当发生单管开路故障时,故障后相电流与谐波反电动势耦合,产生周期性的转矩脉动。为有效抑制转矩的周期性脉动,所提方法采用三相四桥臂逆变器,通过注入包含直流成分的多谐波电流,实现故障后三相电流的重新组合。理论上,所提的多谐波电流注入方法使得故障相电流在单一方向连续流通,并实现转矩周期性脉动分量的完全抵消。为进一步提升容错控制后的电机性能,对多谐波电流注入方法中的直流注入比例进行优化,提出了基于三相定子铜耗最小的最小铜耗模式,以及基于最大相电流有效值最小的最大转矩模式。相较于传统的单管开路容错控制方法,所提方法具有转矩脉动小、铜耗小、输出转矩大等优点。最后,通过试验验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 三次谐波反电动势 三相四桥臂逆变器 单管开路故障 多谐波电流注入 直流注入比例优化
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基于高频正交方波注入法的永磁同步电机控制研究 被引量：6
5
作者 周林 林珊 +1 位作者 王孝洪 连维钊 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期64-74,共11页
针对传统高频注入法解调过程复杂和观测精度受非理想因素时延影响的不足,提出一种基于高频正交方波注入法的零低速位置估计方法。首先,考虑估计旋转轴系注入的低可靠性,选择将高频信号注入静止轴系,采用简单代数运算提取出高频响应电流... 针对传统高频注入法解调过程复杂和观测精度受非理想因素时延影响的不足,提出一种基于高频正交方波注入法的零低速位置估计方法。首先,考虑估计旋转轴系注入的低可靠性,选择将高频信号注入静止轴系,采用简单代数运算提取出高频响应电流,通过解调正向虚拟高频响应电流初步估计转子位置;然后,针对主要非理想因素进行影响分析,在此基础上,通过解调负向虚拟高频响应电流提取出相位滞后角,完成补偿;最后,为避免启动阶段位置收敛错误,通过获取电感变化趋势判断出磁极极性。实验结果表明,所提算法在各类工况均能稳定收敛,且最大平均误差不超过1°,说明了算法的抗扰性以及准确性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器控制 正交方波注入法 误差分析 时延补偿 磁极辨识
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基于虚拟方波注入的五相永磁同步电机开路故障下直接转矩控制 被引量：1
6
作者 周华伟 周振伍 朱流川 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期7073-7083,共11页
在传统直接转矩控制(DTC)中,参考磁链往往是一个固定值,这将导致五相永磁同步电机(PMSM)在正常及容错情况下运行时效率不高。为解决该问题,该文提出一种基于虚拟方波注入的DTC(VSWI-DTC)策略。首先,建立五相PMSM在正常和开路故障情况下... 在传统直接转矩控制(DTC)中,参考磁链往往是一个固定值,这将导致五相永磁同步电机(PMSM)在正常及容错情况下运行时效率不高。为解决该问题,该文提出一种基于虚拟方波注入的DTC(VSWI-DTC)策略。首先,建立五相PMSM在正常和开路故障情况下的数学模型,在同步旋转坐标系中推导出恒定转矩下电流幅值与定子磁链幅值的关系。其次,设计最优定子磁链探测器。通过向定子磁链幅值中注入虚拟方波信号,根据电流幅值的变化情况补偿定子磁链幅值,在线探寻最优定子磁链幅值。最后,与无差拍DTC相结合,实现电机高效率DTC运行。实验结果表明,所提策略不但能保持DTC良好的动态性能,抑制开路故障引起的转矩脉动,而且提高了电机在正常和开路故障情况下的效率。 展开更多
关键词 直接转矩控制 五相永磁同步电机 单相开路故障 最优定子磁链 虚拟方波注入
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永磁同步电机全速域无传感器复合控制策略研究
7
作者 李贵远 张静 +3 位作者 郭中阳 刘杰 刘勇 崔安迪 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第4期200-208,共9页
为解决单一的永磁同步电机无传感器控制策略在特定转速区间控制效果不佳的问题,提出一种新的复合策略,以实现全速域高性能控制。在矢量控制电流控制器环节,使用神经网络PID控制器,当突加负载时,0.02 s即可恢复到原转速,提高系统的鲁棒性... 为解决单一的永磁同步电机无传感器控制策略在特定转速区间控制效果不佳的问题,提出一种新的复合策略,以实现全速域高性能控制。在矢量控制电流控制器环节,使用神经网络PID控制器,当突加负载时,0.02 s即可恢复到原转速,提高系统的鲁棒性;在零、低速段,采用改进方波高频信号注入法,避免使用滤波器,无需调节滤波系数,在转速上减少0.03 s的延时,进一步提高了控制精度;在中高速段,采用超螺旋滑模观测器,通过采用积分形式消除高频噪声,减小误差以及相位延迟,但使用固定的滑模参数会使估算精度容易受到参数干扰产生误差,降低控制精度比较低,对此提出了改进的粒子群优化算法(improved particle swarm optimization,IPSO)超螺旋滑模观测器,转速误差仅有0.1 r/min;最后,通过采用改进加权切换函数,仅有0.5 s的抖动时间,高效实现2种控制策略的切换。经过仿真验证,该复合控制策略使永磁同步电机在各速度区间均具有较高的估算精度和优良的动态响应性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 神经网络PID 方波高频信号注入法 粒子群优化算法 超螺旋滑模观测器 加权切换函数
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稳态性能改善的永磁同步电机模型预测磁链控制
8
作者 高锋阳 徐昊 +2 位作者 史志龙 高智山 强雅昕 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第9期161-170,共10页
为抑制电机共模电压的同时兼顾较好的稳态性能,提出一种模型预测磁链控制方法。首先,改进H8逆变器扩展备选电压矢量,将零矢量引入备选矢量集,减小电流谐波含量;其次,根据磁链误差矢量快速选择电压矢量,保证较小的转矩脉动、较低的电流... 为抑制电机共模电压的同时兼顾较好的稳态性能,提出一种模型预测磁链控制方法。首先,改进H8逆变器扩展备选电压矢量,将零矢量引入备选矢量集,减小电流谐波含量;其次,根据磁链误差矢量快速选择电压矢量,保证较小的转矩脉动、较低的电流谐波含量,并且考虑死区时间(dead-time,DT)对共模电压的影响,规定所选电压矢量的作用顺序,避免可能产生的等效零矢量;然后,基于磁链无差拍控制原则,设计新的电压矢量占空比的计算方法以减小磁链脉动;最后,将所提控制方法与3矢量法、5矢量法、8矢量法3种抑制共模电压控制方法进行仿真对比。研究结果表明:所提控制方法可以避免死区共模电压尖峰的产生,相较于3矢量法和8矢量法,其共模电压幅值分别降低了66.67%和33.33%;同时,有效减少了电机的转矩脉动、磁链脉动以及电流谐波含量。所提控制方法可以在抑制共模电压的同时改善电机的稳态性能,并且降低了计算复杂度。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测磁链控制 共模电压 转矩脉动 电流谐波
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基于改进多矢量选择的永磁同步电机鲁棒模型预测定子磁链控制
9
作者 何静 李宗俞 吴公平 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期610-620,共11页
针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)传统模型预测磁链控制(model predictive control,MPFC)系统稳态误差大、参数鲁棒性较差的问题,提出了一种基于定子磁链预测误差矢量分析的永磁同步电机多电压矢量选择方法... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)传统模型预测磁链控制(model predictive control,MPFC)系统稳态误差大、参数鲁棒性较差的问题,提出了一种基于定子磁链预测误差矢量分析的永磁同步电机多电压矢量选择方法。首先,在两相静止坐标系下依据轴线划分扇区,制定了判断磁链误差矢量所在区域的多电压矢量选择标准。然后,采用定子磁链预测值和两相静止坐标系定子磁链价值函数计算各电压矢量作用时间,改进了传统模型预测寻优过程。此外,设计了一种考虑电阻、电感参数失配的离散滑模定子磁链观测器,进一步提升了系统的参数鲁棒性。最后,通过仿真和实验验证了本文所提预测定子磁链控制方法的有效性和可行性,系统在参数失配情况下仍具有良好的稳态性能,显著减小了定子磁链与电磁转矩脉动。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测磁链控制 多电压矢量 参数鲁棒性
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基于xy平面闭环电流控制的双三相永磁同步电机改进多矢量模型预测控制
10
作者 徐奇伟 易良武 +2 位作者 夏波 苗轶如 蔡华祥 《电工技术学报》 北大核心 2025年第14期4506-4521,共16页
双三相永磁同步电机(DTP-PMSM)多矢量模型预测电流控制(MPCC)可以解决单矢量MPCC存在的电流和转矩谐波问题。但是传统DTP-PMSM多矢量MPCC仍然具有计算负担重、易受非理想因素影响和xy平面电流谐波大的问题。为此,该文提出一种基于xy平... 双三相永磁同步电机(DTP-PMSM)多矢量模型预测电流控制(MPCC)可以解决单矢量MPCC存在的电流和转矩谐波问题。但是传统DTP-PMSM多矢量MPCC仍然具有计算负担重、易受非理想因素影响和xy平面电流谐波大的问题。为此,该文提出一种基于xy平面闭环电流控制的DTP-PMSM改进多矢量MPCC策略。首先采用广义比例积分观测器(GPIO)观测集总扰动并更新预测模型,提高αβ平面电流的控制性能。然后采用αβ平面最外层基本电压矢量合成xy平面的虚拟电压矢量,在不引入额外电压矢量的前提下,实现对xy平面电流的闭环控制,并推导得到脉冲信号的开关序列以及各矢量的作用时间。实验结果表明,所提方法不仅能够减少控制算法的计算时间,提升αβ平面电流的控制性能,还能抑制xy平面谐波电流。同时,该文所提出的xy平面闭环电流控制策略不影响αβ平面MPCC的性能。 展开更多
关键词 双三相永磁同步电机 模型预测电流控制 谐波电流抑制 多虚拟电压矢量优化
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永磁同步电机全速域无传感器控制策略研究 被引量：1
11
作者 刘宝青 曹洪奎 +1 位作者 郭振刚 刘毅 《机床与液压》 北大核心 2025年第10期124-129,共6页
为提高永磁同步电机全速域无传感器控制的运行稳定性和动态性能,针对传统滑模观测器法在永磁同步电机中高速域控制中存在的抖振问题,提出一种基于新型改进等速趋近律的滑模观测器法,探究该方法的性能并证明其收敛性。结果表明:基于新型... 为提高永磁同步电机全速域无传感器控制的运行稳定性和动态性能,针对传统滑模观测器法在永磁同步电机中高速域控制中存在的抖振问题,提出一种基于新型改进等速趋近律的滑模观测器法,探究该方法的性能并证明其收敛性。结果表明:基于新型改进等速趋近律的滑模观测器法一定程度上加快了系统响应速度,增强了抗干扰性,减弱了系统抖振,提高了PMSM中高速域的运行稳定性。针对传统加权系数法速度过渡区间不能实现平滑过渡、转速跟踪效果差、转子位置估计精度差的问题,在零低速域采用高频方波注入法,在中高速域采用基于新型改进等速趋近律的滑模观测器法,在速度过渡区间设计模糊非线性加权系数切换法进行加权复合控制,以提高PMSM整个升速过程的运行稳定性。仿真结果表明:相比传统加权系数法,所设计的模糊非线性加权系数法实现了速度过渡区间的平滑切换,转速跟踪效果好,转子位置估计精度高,实现了PMSM全速域的无传感器控制。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模观测器 等速趋近律 高频方波注入法 加权系数切换法 复合控制
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永磁同步电机低载波比精确无差拍预测电流控制 被引量：1
12
作者 卢宏平 赵文祥 +3 位作者 陶涛 王化南 钱渊方 王政 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第3期1108-1117,I0025,共11页
永磁同步电机预测电流控制具有动态响应快、控制结构简单等优点。但在低载波比工况下传统无差拍预测控制存在电流预测误差和指令电压计算误差较大、转矩和磁链耦合严重等缺陷。该文提出一种同时适用于永磁同步电机高、低载波比运行的精... 永磁同步电机预测电流控制具有动态响应快、控制结构简单等优点。但在低载波比工况下传统无差拍预测控制存在电流预测误差和指令电压计算误差较大、转矩和磁链耦合严重等缺陷。该文提出一种同时适用于永磁同步电机高、低载波比运行的精确无差拍预测电流控制方法。首先,建立考虑转子磁链定向误差的永磁同步电机定子电压方程,将dq坐标系视为静止坐标系,同时考虑转子在控制周期内的旋转过程,对电机进行动态建模,解决了低载波比下转子磁链定向误差导致的交直轴耦合问题;同时,进一步提出多坐标系变量同步方法,消除多坐标系变量跨空间计算导致的预测误差和指令电压误差,实现了低载波比精确无差拍预测电流控制。实验结果表明,所提DPCC方法在低载波比工况下具有更好的转矩磁链解耦能力、dq轴电流预测精度和跟踪精度。 展开更多
关键词 永磁同步电机 低载波比 电流预测 改进电压方程 坐标系同步
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基于转子位置误差解耦阻抗建模的永磁同步电机电感在线辨识方法 被引量：1
13
作者 王奇维 李斌兴 +2 位作者 潘冠丞 王高林 徐殿国 《电工技术学报》 北大核心 2025年第2期439-451,共13页
传统永磁同步电机电感在线辨识算法大多基于电机交直轴模型实现,其依赖准确的电机转子位置信息。当无位置传感器控制或位置传感器存在偏置误差时,传统电感辨识方法精度难以保证。为降低转子位置误差影响,该文提出一种基于转子位置误差... 传统永磁同步电机电感在线辨识算法大多基于电机交直轴模型实现,其依赖准确的电机转子位置信息。当无位置传感器控制或位置传感器存在偏置误差时,传统电感辨识方法精度难以保证。为降低转子位置误差影响,该文提出一种基于转子位置误差解耦阻抗建模的永磁同步电机电感参数在线辨识方法。根据电机电感在不同转子位置下的数值变化关系特性,构建转子位置误差解耦的虚拟轴系阻抗模型。进而,通过基于高频正弦信号注入的电感辨识方法,实现不受电机转子位置误差影响的电感辨识。为确保所提出方法在不同运行工况的鲁棒性和准确性,对虚拟轴系的构建方法及注入信号参数选取进行分析。所提出的方法在2.2 kW永磁同步电机平台进行验证,证明了电感参数在线辨识的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 电感在线辨识 高频信号注入 等效阻抗模型 转子位置误差解耦
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永磁同步电机多矢量模型预测电流控制 被引量：1
14
作者 刘雨洪 徐鹏 +2 位作者 舒炜 余希瑞 蔡巍巍 《电子测量技术》 北大核心 2025年第6期65-72,共8页
针对传统三矢量模型预测控制策略存在的矢量选择计算量大、各矢量作用时间计算复杂与存在较大共模电压的问题,提出了多矢量模型预测电流控制策略。首先针对较大共模电压问题,提出利用有效电压矢量合成代替传统零矢量,同时利用电压矢量... 针对传统三矢量模型预测控制策略存在的矢量选择计算量大、各矢量作用时间计算复杂与存在较大共模电压的问题,提出了多矢量模型预测电流控制策略。首先针对较大共模电压问题,提出利用有效电压矢量合成代替传统零矢量,同时利用电压矢量选择表与电压矢量位置角快速选择矢量,减少矢量选择计算量,其次采用电压误差占空比的方式简化计算各矢量作用时间,最后通过仿真与实物平台验证其有效性,证明了该控制算法在提高系统稳态性能的同时抑制了较大共模电压对于电机的影响。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测控制 共模电压 多矢量
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考虑交叉饱和效应的变角度方波电压注入永磁同步电机无位置传感器控制 被引量：27
15
作者 吴春 陈科 +2 位作者 南余荣 魏春 曾志成 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第22期4678-4687,共10页
针对常规估计d轴方波电压注入位置估计方法,受磁场交叉饱和效应影响而导致转子位置估计误差的问题,提出一种考虑磁场交叉饱和效应补偿的变角度方波电压注入永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制策略。该方法首先定义注入电压同步旋转坐标... 针对常规估计d轴方波电压注入位置估计方法,受磁场交叉饱和效应影响而导致转子位置估计误差的问题,提出一种考虑磁场交叉饱和效应补偿的变角度方波电压注入永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制策略。该方法首先定义注入电压同步旋转坐标系fg,并在f轴上注入方波电压。f轴与估计d轴之间夹角即为注入角,且该注入角随着磁场交叉饱和效应不同而实时改变。再计算g轴差分电流并用于位置估计,由于方波电压注入角的改变,g轴差分电流中将不再包含交叉饱和效应相关信息,从而可实现准确的位置估计。最后将该文所提变角度方波注入方法与常规估计d轴方波电压注入方法进行实验对比,实验结果表明,所提方法在不同负载转矩、不同转速等工况下,位置估计误差始终维持在零附近,动态响应快,且方便实现。 展开更多
关键词 永磁同步电机方波电压注入 磁场交叉饱和效应 无位置传感器控制
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基于高频正交方波电压注入的永磁同步电机初始位置辨识 被引量：14
16
作者 姜燕 刘思美 +2 位作者 罗德荣 黄守道 吴轩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期4006-4016,共11页
传统高频方波电压注入法辨识内置式永磁同步电机的转子初始位置时,存在多个零点,闭环调节收敛时间长,无法准确辨识磁极极性等问题,导致电机起动失败甚至反转。为此,提出一种基于高频正交方波电压注入的转子初始位置辨识方法。该方法将... 传统高频方波电压注入法辨识内置式永磁同步电机的转子初始位置时,存在多个零点,闭环调节收敛时间长,无法准确辨识磁极极性等问题,导致电机起动失败甚至反转。为此,提出一种基于高频正交方波电压注入的转子初始位置辨识方法。该方法将正交方波信号注入静止坐标轴,利用其高频响应电流辨识转子磁极位置后,再通过在直轴注入低频正弦电流信号辨识磁极极性。该方法的磁极位置信号不需要通过闭环调节获得,可直接通过求反正切获取,响应快,工程实现容易。最后在 1.5kW IPMSM 驱动系统上进行实验,实验结果表明本文所提出方法准确且有效。 展开更多
关键词 永磁同步电机 转子初始位置辨识 高频正交方波电压注入法 磁极极性辨识
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基于方波电压信号注入的表贴式永磁同步电机饱和凸极性响应分析及转子位置估计 被引量：18
17
作者 张航 刘卫国 +1 位作者 彭纪昌 张译文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期106-114,共9页
提出一种基于方波电压信号注入的表贴式永磁同步电机(SPMSM)无位置传感器控制方法。利用持续方波电压变角度励磁的方式,在电机静止时提取αβ坐标系下高频响应电流的峰值包络线,通过包络线的正弦程度来反映饱和凸极性响应;并针对传统的... 提出一种基于方波电压信号注入的表贴式永磁同步电机(SPMSM)无位置传感器控制方法。利用持续方波电压变角度励磁的方式,在电机静止时提取αβ坐标系下高频响应电流的峰值包络线,通过包络线的正弦程度来反映饱和凸极性响应;并针对传统的方波电压注入法,设计了一种简化的信号处理方法,避免在基波电流和高频响应电流提取时滤波器的使用,并消除滤波器所带来的时间延迟问题,提高位置估计精度。通过基于RTLAB的SPMSM硬件在环系统进行仿真和实验验证,结果表明:简化后的方波信号注入法能有效实现转子位置估计,适用于较低开关频率下的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制。 展开更多
关键词 表贴式永磁同步电机 方波电压信号注入 饱和凸极性响应 转子位置估计
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船舶双三相永磁同步电机高频注入算法研究 被引量：2
18
作者 任柏璇 高岚 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第2期122-127,共6页
传统高频信号注入法只适用于具有凸极特性的永磁同步电机,并且在位置估计和电流反馈环节引入多个滤波器,造成位置估计和电流响应延迟,降低了系统的动态性能。针对凸极特性不明显的表贴式双三相永磁同步电机,在低速阶段提出一种基于高频... 传统高频信号注入法只适用于具有凸极特性的永磁同步电机,并且在位置估计和电流反馈环节引入多个滤波器,造成位置估计和电流响应延迟,降低了系统的动态性能。针对凸极特性不明显的表贴式双三相永磁同步电机,在低速阶段提出一种基于高频方波电压注入法的无位置传感器控制策略,将高频注入周期和磁场定向控制周期分离,高频注入周期内直接在两相静止轴系采样高频响应电流进行转子位置估计,且位置估计和电流反馈环节均未使用滤波器。通过理论分析和仿真验证了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 双三相永磁同步电机 无位置传感器控制 高频方波注入法 凸极效应
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谐波注入法降低永磁同步电机的转矩脉动 被引量：1
19
作者 翟凤晨 于慎波 薛镜武 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第6期106-109,共4页
为了抑制永磁同步电机的转矩脉动,提高电机运行的稳定性,基于多种软件联合仿真的方法,提出了多同步旋转坐标系的主动谐波注入法来提高永磁同步电机运行的稳定性的方案。首先,建立了永磁同步电机的谐波数学模型,对各阶次谐波下的谐波状... 为了抑制永磁同步电机的转矩脉动,提高电机运行的稳定性,基于多种软件联合仿真的方法,提出了多同步旋转坐标系的主动谐波注入法来提高永磁同步电机运行的稳定性的方案。首先,建立了永磁同步电机的谐波数学模型,对各阶次谐波下的谐波状态方程进行完善;其次,基于现代控制理论的相关理论,通过采用PI控制器来追踪高次谐波的电流反馈环的方法,提取与注入了高次谐波;最后,采用多个软件联合仿真的方法,对永磁同步电机在整个控制系统的性能进行了分析。分析结果表明,通过反馈与前馈高次谐波注入,使得电机的转矩脉动从12.8%降低到了3.3%,从而说明所提出的方案达到了抑制永磁同步电机的转矩脉动的目的。 展开更多
关键词 永磁同步电机 控制策略 谐波注入 转矩脉动 联合仿真
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基于双脉冲高频方波电压注入的永磁同步电机快速电感辨识方法 被引量：3
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作者 吴春 陈科 南余荣 《高技术通讯》 CAS 2022年第2期182-192,共11页
针对永磁同步电机(PMSM)电感参数辨识方法收敛速度慢、算法鲁棒性差等问题,本文提出一种基于双脉冲高频方波电压注入策略的在线电感辨识方法。该方法首先建立永磁同步电机电感各向异性数学模型,然后在估计d和估计q轴上依次注入两对高频... 针对永磁同步电机(PMSM)电感参数辨识方法收敛速度慢、算法鲁棒性差等问题,本文提出一种基于双脉冲高频方波电压注入策略的在线电感辨识方法。该方法首先建立永磁同步电机电感各向异性数学模型,然后在估计d和估计q轴上依次注入两对高频方波电压脉冲,计算估计d、q轴上电流增量,通过少量计算即可在线辨识d、q轴电感。同时还可以根据电流响应估计转子位置,并利用估计位置误差,进一步获得交叉饱和电感。实验结果表明,所提方法可在4个脉冲宽度调制(PWM)周期内完成一次d、q轴电感和交叉饱和电感测量,收敛速度快、精度高、通用性强、计算量小、易于工程实现。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 电感辨识 高频方波电压注入 磁场交叉饱和效应
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