永磁同步电机的转子磁极位置辨识方法综述.pdf

华南理工大学 自动化学院游林儒教授实验室文档 PMSM 转子磁极位置静止型学习方法研究 华南理工大学 黄招彬 2013-3-15 Email: abinhill@ 永磁同步电机（PMSM ）的起动与矢量控制需要知道转子磁极的当前位置（相对于A 相/  轴）。本文针对永磁同步电机的转子磁极初始位置辨识，研究了利用PMSM 凸极效应或饱和凸 极效应的几种磁极位置辨识方法，包括相等脉冲宽度电压注入法、高频正弦电压注入法和高频 旋转电压注入法。 1. 前言 永磁同步电机中编码器（增量式或绝对式）的安装一般如图 1.1 所示，电机的定子（含线 圈）与编码器的定子固定在一起，电机的转子（含永磁体）与编码器的转子固定在一起（含零 位信号Z 或者R ）。设电机定子的静止坐标系参考为A 相绕组，定为轴，同时设编码器定子 的静止参考为A，可记 1） NA 为矢量控制的解耦角度（转子磁极N 极位置到轴之间的电气角）（变化）； 2 ）  为转子磁极N 极位置到编码器转子零位信号Z 之间的机械角（固定）； NZ 3 ） 为编码器转子零位信号Z 到编码器定子静止参考 之间的机械角（变化）；   A ZA 4 ） 为编码器定子静止参考 到电机定子A 相/ 轴之间的机械角（固定）。   A A A P 设电机的极数为P ，即极对数为 ，则有 2 P P P P P                （1.1） NA NZ ZA A A NZ A A ZA 2 2 2 2 2 P 定义转子与编码器的初装角为       。一旦编码器安装位置固定，初装角 const NZ A A 2 就不会变化。只有当编码器重新安装时，初装角才会发生变化。式（1.1）可写为 P     （1.2） NA const ZA 2 设转子磁极N 极初始角度为 （初始位置下的解耦角 ，可以通过旋转学习或者静止学   0 NA 习获得），运行后通过编码器测到的角度增量为 （机械角），那么当前位置下的转子磁极当 m 前角度 （当前位置下的解耦角 ）为 