表面式永磁同步电机初始转子位置估计技术.pdf

第26卷第22期中国电机工程学报Vol.26No.22Nov.2006
2006年11月ProceedingsoftheCSEE©2006Chin.Soc.forElec.Eng.
文章编号0258-8013(2006)22-0104-06中图分类号TM921TM35文献标识码A学科分类号470⋅40

表面式永磁同步电机初始转子位置估计技术
韦鲲金辛海
(上海新时达电气有限公司研发中心上海市嘉定区201802)

InitialRotorPositionEstimateTechniqueonSurface
MountedPermanentMagnetSynchronousMotor
WEIKun,JINXin-hai
(R&DCenter,ShanghaiSTEPElectricCo.Ltd,JiadingDistrict,Shanghai201802,China)

ABSTRACT:Anovelinitialrotorpositionestimatemethodis关键词永磁同步电机电感饱和效应转子初始位置电
proposedonthesurfacemountedpermanentmagnet压空间矢量等宽电压脉冲
synchronousmotor(PMSM),whichisbasedonthePMSM0引言
de-coupledmodelanalysis.Inthescheme,aspacevoltagepulse
widthmodulation(SVPWM)algorithmisadoptedfirstly.The永磁同步电机初始转子位置判断的准确性关
equivalentphasecurrentvaluesarecomparedandaninitialrotor系到电机能否顺利起动以及能否以最大转矩起动
positionangleisacquired.Secondly,identicalwidthvoltage的问题历来是工程技术界研究的热点和难点问题
pulsesareappliedtothemotorarmatures.Theorientationzone之一在此方面近年来有许多方法被提出
ofpermanentmagnetpoleoftherotorisgainedaccordingtothe尽管有各种不同的方法被提出以估计永磁同
compareresultsofthecorrespondingchangeratesofphase步电机的转子位置[1-4]但是利用电感的饱和效应
currents.Theresultedrotorpositionangleisthoughttobethe检测初始转子位置是最常用的一种方法[5-12]这类
rightrotorpositionangleonlywhenthegainedangleliesinthe方法理论上认为可以达到较高的估计精度但在
acquiredorientationzone.Theproposedmethodisimplemented实际应用中对电流检测硬件电路要求高要可
andverifiedbytheexperimentalresultsonaDSPbasedcontrol
靠的检测转子初始位置实现起来具有一定的难
system.Theexperimentalresultsareanalyzed.Intheproposed
度文献[13]介绍了一种通过给d轴方向电枢绕组
method,aninitialrotorpositionangleisgainedmorereliablyand
注入高频电压脉冲来获取初始转子位置的方法适
efficiently.
用于凸极和隐极电机算法较复杂文献[14]介绍
KEYWORDS:permanentmagnetsynchronousmotor;了一种给定子绕组注入恒定幅值的高频正弦电流
inductorsaturationeffect;initialrotorposition;spacevoltage
通过测算定子电压确定初始转子位置的方法实际
pulsewidthmodulation;identicalwidthvoltagepulse
应用时该方法会引入相位延迟以及需要测算线圈
摘要针对表面安装式永磁同步电机给出了电机解耦模型中的二次谐波电流实现方法较复杂
分析了电枢绕组的电感饱和效应提出了一种判断初始转子永磁同步电机转子初始位置的估计是一个难
位置的综合性方法该方法中给电枢绕组施加电压空间矢点特别是转子磁钢表面安装式永磁同步电机因
量将各矢量下对应的电流变换为等效直流电流并通过判断
其直轴和交轴电感近似相等相对于内埋式电机
其大小确定出转子初始位置角度在此基础之上给电机
要可靠估计其初始转子位置难度较高为解决