基于全周期电感法的开关磁阻电机无位置传感器控制技术
2.3转子位置估计和转速估计方法
式(14)为位置区间Ⅰ的位置角估计模型,将该模型分配到三相其他区间可以得到整个电周期的转子位置估计模型
根据估计得到位置角信息,则可以根据式(16)得到SRM的转速信息,从而为转速闭环控制提供转速信息。
2.4缺相容错运行时的位置估计
由于上述位置估计方法需要同时利用三相电感信息实现分区和估计相选择,因此当发生缺相故障时,由于故障相的电感无法正常估计,会导致上述方法失效,同时将引起电机堵转。因此,为满足系统容错运行要求,本文提出了一种基于正常相全周期电感分区的位置估计方法,并分别针对一相缺相和两相缺相运行进行了研究。在分析和实验中,预先假定故障相的电感估计值为0。
如图9所示,利用2.2.3中所述的电感测量方法可以测量出电感曲线交接点位置的电感值Lm和Ln。利用Lm和Ln作为阈值电感,可以实现对各相电感的分区。表2给出了当电机发生一相缺相和两相缺相故障时的位置估计相选择逻辑,以及位置检索脉冲估计逻辑。
当一相缺相时,倘若以A相缺相为例,此时可以选择正常相C相作为位置估计相,利用估计得到的C相全周期电感与阈值电感Lm和Ln比较,当LC>Lm或LC<Ln时,说明转子位于[0°,15°]和[22.5°,37.5°]区间,将这些区间的位置检索脉冲置高,即可得到如图9所示的位置检索脉冲。可以看出,脉冲下降沿分别对应15°和37.5°位置,它们之间相差θ=22.5°。因此,通过记录两个相邻下降沿的时间t,即可根据式(17)和式(18)分别估计出转速和转子位置信号。与此类似,当其他相发生缺相故障时亦可根据表2所示逻辑估计出相应的位置检索脉冲。
根据上述分析可以看出,当发生缺相故障时,仅需选取任意一个正常相作为估计相,根据表2所示的位置检索脉冲估计逻辑,即可实现转速和位置估计。因此,两相同时缺相时的位置估计方法与此完全相同,此处不必再赘述。