永磁同步电机无位置传感器控制系统中初始位置角检测综述

摘要
图/表
参考文献
相关文章 (9)

全文: PDF (594 KB) HTML (1 KB)
输出: BibTeX | EndNote (RIS)

摘要高精度伺服控制系统中,为了确保电机顺利平滑起动,同时避免由于使用光电编码器或旋转变压器等位置式传感器所带来的体积大、抗干扰能力差、成本高、可靠性低等缺点,对永磁同步电机在无传感器控制技术领域的初始位置角检测进行了综述。首先,介绍了永磁同步电机无位置传感器初始位置检测的各种方法,并分析了各个方法的优缺点;其次,分别对目前最常用的高频信号注入法进行了详细介绍;最后,对永磁同步电机无位置传感器初始位置角检测的发展趋势进行了展望。

	服务

	把本文推荐给朋友
	加入我的书架
	加入引用管理器
	E-mail Alert
	RSS
	作者相关文章
	曹春堂
	兰志勇
	沈凡享

关键词 ：永磁同步电机, 初始位置角检测, 无传感器控制技术, 伺服控制系统

Abstract：In high-precision servo control system, in order to ensure the smooth start of the motor and avoid the disadvantages of large volume, poor anti-interference ability, high cost and low reliability caused by the use of position sensors such as photoelectric encoder or rotating transformer, detection methods for the initial position angle in the field of sensorless control technology for PMSM are summarized. Firstly, various methods of initial position detection of sensorless PMSM are introduced, and the advantages and disadvantages of each method are analyzed. Secondly, the most commonly used high frequency signal injection method is introduced in detail. Finally, the development trend of initial position angle detection without position sensor in PMSM is prospected.

Key words： permanent magnet synchronous motor (PMSM) initial position angle detection sensorless control technology servo control system

收稿日期: 2020-01-02

基金资助:国家自然科学基金项目（51507148）; 风力发电机组及控制湖南省重点实验室开放研究基金（2016FLFDYB02）

作者简介: 曹春堂（1996-）,男,湖南省常宁人,硕士研究生,研究方向为永磁同步电机系统设计及控制技术。

引用本文:

曹春堂, 兰志勇, 沈凡享. 永磁同步电机无位置传感器控制系统中初始位置角检测综述[J]. 电气技术, 2020, 21(6): 1-6. Cao Chuntang, Lan Zhiyong, Shen Fanxiang. Review of initial position angle detection in sensorless control system of permanent magnet synchronous motor. Electrical Engineering, 2020, 21(6): 1-6.

链接本文:

http://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2020/V21/I6/1

[1] 李浩源, 张兴, 杨淑英, 等. 基于高频信号注入的永磁同步电机无传感器控制技术综述[J]. 电工技术学报, 2018, 33(12): 2653-2664.
[2] Liu J M, Zhu Z Q.Rotor position error compensation based on third harmonic Back-EMF in flux observer sensorless control[C]//2014 International Conference on Electrical Machines (ICEM). Berlin, Germany, 2014: 890-896.
[3] 林茂, 李颖晖, 吴辰, 等. 基于滑模模型参考自适应系统观测器的永磁同步电机预测控制[J]. 电工技术学报, 2017, 32(6): 156-163.
[4] 吕鹏, 崔巍, 张福星. 永磁同步电机高频信号注入法时高频电感计算[J]. 工业控制计机, 2018, 31(3): 148-150.
[5] 徐艳平, 王海垠, 钟彦儒. 基于脉振高频信号注入法的PMSM无传感器控制[J]. 电气传动, 2009, 39(1): 11-14.
[6] 康现伟, 王胜勇, 卢家斌, 等. 一种永磁同步电机初始定位的方法[J]. 电气传动自动化, 2013, 35(5): 20-23.
[7] 陈再发, 刘彦呈, 卢亨宇. 船舶永磁同步电机全转速范围无位置传感器控制[J/OL]. 电机与控制学报, 2020, https://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1408.TM.20190626. 1038.004.html.
[8] Cardoletti L, Cassat A, Jufer M.Sensorless position and speed control of a brushless DC motor from start-up to nominal speed[J]. EPE Journal, 1992(1): 25-34.
[9] M. Schrodl sensorless control of permanent magnet synchronous machies at arbitrary operating points using a modified 'INFORM' flux model[J]. On EPE, 1993, 3(4): 277-283.
[10] 洪琨, 刘刚, 毛琨, 等. 基于新型高频注入法的表贴式永磁同步电机转子初始位置检测方法[J]. 电工技术学报, 2018, 33(13): 2914-2922.
[11] 朱军, 田淼, 付融冰, 等. 基于载波频率成分的永磁同步电机转子定位研究[J]. 电力系统保护与控制, 2015, 43(14): 48-54.
[12] 高宏伟, 于艳君, 柴凤, 等. 基于载波频率成分法的内置式永磁同步电机无位置传感器控制[J]. 中国电机工程学报, 2010, 30(18): 91-96.
[13] 林燕强, 邱建琪. 基于低频旋转电压信号注入的PMSM初始定位[J]. 微电机, 2016, 49(4): 38-40, 86.
[14] 刘颖, 周波, 冯瑛, 等. 永磁同步电机低速无传感器控制及位置估计误差补偿[J]. 电工技术学报, 2012, 27(11): 38-45.
[15] 王子辉. 永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2012.
[16] 袁磊, 胡冰新, 魏克银, 等. 现代永磁同步电机控制原理及MATLAB仿真[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2016.
[17] Benjak O, Gerling D.Review of position estimation methods for PMSM drives without a position sensor, part III: methods based on saliency and signal injection, 2010[C]//International Conference on Electrical Machines and Systems, 2010: 873-878.
[18] 杨健, 杨淑英, 李浩源, 等. 基于旋转高频电压注入的永磁同步电机转子初始位置辨识方法[J]. 电工技术学报, 2018, 33(15): 3547-3555.
[19] 谢宝昌, 谭鑫. 基于高频信号注入法的永磁同步电机转子位置观测综述[C]//第十九届中国小电机技术研讨会论文集, 上海, 2014: 122-127.