考虑饱和凸极补偿的永磁同步电动机转子位置估计.pdf

目前，永磁同步电动机在各种高性能驱 动系统中得到了广泛的应用。永磁同步电动机的驱动通常需要机械传感器来检测电机的速度和转子的磁极位置。机械传感器的存在增加了控制系统的复杂性和成本，降低了系统的可靠性，同时也限制了永磁同步电动机在一些特殊场合的应用。因此，研究开发一种可靠的、低成本的无传感器控制方法，便成了电机控制技术领域中的研究热点之一。 永磁同步电动机的无位置传感器控制方法有许多种，高频信号注入法是其中应用较多的一种适用于零速和低速运行的无传感器控制方法，它是由robert d. lorenz教授等人[1] 在1993年提出的。这种方法通过旋转矢量励磁和解调电流信号来实现转子位置的估计。在采用高频信号注入法进行电机转子位置估计时，需要设计跟踪观测器，目前大多数的文献中都是采用单凸极模型的跟踪观测器进行转子位置的估计[1~3]，而实际运行的电机都存在饱和凸极，电机的单凸极模型仅是对电机结构凸极进行建模。由于跟踪观测器中的基于结构凸极的模型没有包括整个载波电流负序分量的相位和转子位置的相位关系，因此，将会导致转子位置估计中出现误差；而且会导致观测器的带宽发生变化。因此，考虑电机饱和凸极的影响对提高转子估计精度是十分必要的[4~6]。 本文针对内埋式永磁同步电动机中运行中存在的饱和凸极，对之进行了建模、测量与分析，并设计了考虑饱和凸极的解耦观测器，采用解耦方法补偿饱和凸极引起的电机磁极位置估计误差。

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