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開關(guān)磁阻電機(jī)無預(yù)設(shè)參數(shù)無E+E位置傳感器控制
開關(guān)磁阻電機(jī)是一種新型交流調(diào)速系統(tǒng),它具有結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高,造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn),并且在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)具有較高的效率,受到越來越多的關(guān)注。 開關(guān)磁阻電機(jī)運(yùn)行時(shí),需要E+E位置傳感器實(shí)時(shí)提供位置信息以保持電機(jī)同步。而E+E位置傳感器增加了成本,降低了系統(tǒng)可靠性并增大了產(chǎn)品的體積。

開關(guān)磁阻電機(jī)無預(yù)設(shè)參數(shù)無E+E位置傳感器控制
通過檢測(cè)電機(jī)電壓、電流等信號(hào)間接獲得位置信息的無E+E位置傳感器控制技術(shù)是開關(guān)磁阻電機(jī)的重要研究方向。現(xiàn)有的無E+E位置傳感器控制方法依賴于電機(jī)預(yù)設(shè)參數(shù)模型,而在應(yīng)用中,電機(jī)的電磁特性也將發(fā)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致算法誤差增加甚至失效。限制了無E+E位置傳感器控制技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用。為此,本文提出了寬速度范圍無預(yù)設(shè)電磁參數(shù)無E+E位置傳感器控制策略,對(duì)控制方法進(jìn)行了深入研究。針對(duì)電機(jī)起動(dòng),提出了一種基于自舉電路的初始位置檢測(cè)方法。該方法通過檢測(cè)自舉電路充電過程中電流峰值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間來計(jì)算相繞組當(dāng)前位置的不飽和電感,根據(jù)各相電感與電機(jī)電感曲線固有的幾何關(guān)系獲得精確的轉(zhuǎn)子初始位置。對(duì)于電機(jī)低速和高速運(yùn)行,提出了一種快速的開關(guān)磁阻電機(jī)在線磁鏈測(cè)量方法。該方法首先將電機(jī)旋轉(zhuǎn)至對(duì)齊位置,然后向電機(jī)所有相同時(shí)注入脈沖電流,利用脈沖響應(yīng)以及二階傅立葉級(jí)數(shù)磁鏈模型獲得電機(jī)不同電流不同角度下的磁鏈。利用在線獲得的磁鏈曲線族,基于磁鏈／電流無E+E位置傳感器控制方法,實(shí)現(xiàn)了開關(guān)磁阻電機(jī)在沒有任何預(yù)設(shè)參數(shù)條件下從低速到高速的無E+E位置傳感器運(yùn)行。 在電機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中常常會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子偏心的問題。由于開關(guān)磁阻電機(jī)氣隙長度較小,轉(zhuǎn)子偏心將對(duì)電機(jī)控制和運(yùn)行性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。檢測(cè)轉(zhuǎn)子偏心對(duì)磁鏈曲線的影響是解決該問題的基礎(chǔ)。本文提出了一種考慮轉(zhuǎn)子偏心的在線磁鏈曲線校正方法。該方法利用實(shí)際測(cè)量磁鏈和估計(jì)磁鏈的偏差,對(duì)預(yù)先設(shè)置的二階傅立葉級(jí)數(shù)磁鏈模型的幅值和角度進(jìn)行修正,得到每一相對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)子極時(shí)所對(duì)應(yīng)的磁鏈曲線。

開關(guān)磁阻電機(jī)無預(yù)設(shè)參數(shù)無E+E位置傳感器控制
利用該方法,不僅可以有效提高開關(guān)磁阻電機(jī)控制算法的控制性能,而且可以構(gòu)建實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)子偏心故障診斷算法。zui后,本文構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)軟硬件平臺(tái),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了以上各方法的有效性和正確性。通過仿真等手段分析了誤差產(chǎn)生的原因,給出了在實(shí)際工程應(yīng)用中應(yīng)注意的問題,并給出了相應(yīng)的建議。