论文摘要：高速永磁同步电机无传感器可靠起动与稳定运行

高速磁悬浮永磁同步电机转子采用磁力轴承支撑，与轴承无物理接触，因而具有高转速、高能量密度、体积小、重量轻、响应快、寿命长的特点，并可省去了中间变速箱环节，广泛应用于高端工控领域。采用无位置传感器控制技术的永磁同步电机有着更高的性能，更低的成本，已成为永磁电机的发展趋势之一。由于目前大多数无位置估算法尚无法在电机运行的高低速段全转速范围内都能准确估算出转子位置，所以必须在电机的不同运行阶段采取不同的无位置控制策略。本课题以财政部国家重大科技成果转化项目为背景，针对无位置传感器高速磁悬浮永磁同步电机在全转速范围内存在的两个非常突出的问题——无位置起动和高速稳定运行状态下的高频电流噪声抑制进行了研究。主要完成了以下研究工作。

（1）针对传统的无位置传感器永磁同步电机开环起动过程中存在着起动电流大，功率因数低，抗负载扰动能力弱的问题，提出了一种基于反电势法的无位置传感器电流闭环I/F起动策略。其核心思想是，起动加速阶段在电枢绕组中产生幅值跟随参考值，频率逐渐增大的旋转电流矢量，使转子加速起动，当转速达到某一设定值时，便开始检测用反电势法估算的转子位置角与指令位置角之间的偏差角，当这一偏差角低于设定的阈值时，立刻切换至基于反电势法的无位置传感器自同步运行阶段。实验结果表明，相比于传统的V/F起动，I/F起动策略可以使起动电流可控，切换时刻的电流、转矩平稳无冲击，且具有一定的抗扰动能力。

（2）针对高速小电枢电感电机在PWM控制方式下存在着高频电流噪声含量巨大的问题，从电机主电路的硬件结构方面，设计了逆变器输出端接LC滤波器的电路拓扑结构，并在建立和分析电机系统引入LC输出滤波器后的数学模型基础上，确立了LC输出滤波器在PWM调制方式下的参数设计准则。仿真和实验结果表明，电机高速稳定运行时，加入LC输出滤波器后的高频电流噪声比加入之前有大幅减小。

最后，对文中采用的电机控制系统的硬件平台各模块和系统软件编程进行了详细介绍，并对本文所提方法的有效性进行了验证。

来源：半壳优胜鲸鱼幸运星转载请保留出处和链接！

本文链接：http://87cpy.com/290104.html