使用電感模型實(shí)現(xiàn)開關(guān)磁阻電機(jī)無(wú)位置傳感器控制的論文免費(fèi)下載

　　開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是一種的新型調(diào)速電機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固、控制靈活、容錯(cuò)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已在牽引運(yùn)輸，電動(dòng)車輛，航空等領(lǐng)域得到應(yīng)用。實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地獲取轉(zhuǎn)子位置信息是電機(jī)可靠運(yùn)行和高性能控制的必要前提，通常是由位置傳感器檢測(cè)獲取。然而傳感器增加了電機(jī)系統(tǒng)的成本與復(fù)雜度，在一些惡劣工況下會(huì)降低可靠性與適應(yīng)性。因此無(wú)位置傳感器技術(shù)具有重要研究意義。

　　論文對(duì)國(guó)內(nèi)外在關(guān)于電機(jī)轉(zhuǎn)子位置辨識(shí)技術(shù)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與成果進(jìn)行了闡述。介紹了電機(jī)的本體結(jié)構(gòu)、工作原理、基礎(chǔ)數(shù)學(xué)方程及數(shù)學(xué)模型，討論了常用的控制策略及其特點(diǎn)。

　　針對(duì)電機(jī)實(shí)際工作中會(huì)出現(xiàn)磁路飽和的問題，提出了一種基于典型位置電感的開關(guān)磁阻電機(jī)無(wú)位置傳感器控制策略。

　　首先，利用ANSYS 有限元仿真軟件，考慮磁路飽和影響，對(duì)電機(jī)相繞組按一定順序輪流通電的同時(shí)向非導(dǎo)通相注入高頻脈沖，獲取各相繞組整個(gè)周期內(nèi)的電感曲線，并對(duì)全周期電感曲線運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。指出了以全周期不飽和電感模型為基礎(chǔ)的一些算法可實(shí)現(xiàn)在電流較小情況下的轉(zhuǎn)子位置估計(jì)，但導(dǎo)通相電流較大時(shí)，這類方法是有一定的局限性。

　　在上述分析基礎(chǔ)上，基于注入脈沖的全周期電感模型，提出了一種適合于電機(jī)中低速運(yùn)行，處于不同飽和情況的轉(zhuǎn)子位置估算方法。該方法在電機(jī)運(yùn)行時(shí)，向非通電相注入高頻脈沖電流，獲取全周期定子電感信息，利用各相電感值及其大小關(guān)系檢測(cè)轉(zhuǎn)子的典型位置點(diǎn)，再由相鄰典型位置點(diǎn)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)一步估算轉(zhuǎn)子在任意時(shí)刻的位置。由于所選取的位置點(diǎn)的電感特征受磁路飽和影響較小，較好解決了脈沖注入法受電機(jī)負(fù)載電流影響而出現(xiàn)位置估算存在較大誤差的問題，提高了電機(jī)無(wú)位置傳感器控制中位置的估算精度。借助Matlab/Simulink 仿真軟件，搭建了電機(jī)無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng)仿真模型，仿真結(jié)果與理論分析吻合，驗(yàn)證了方法的正確性。

　　最后，以 TMS320F28335 為主控制芯片，一臺(tái)15kW 三相6/4 極開關(guān)磁阻電機(jī)搭建無(wú)位置傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。并對(duì)提出的算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該方法的具有可行性。