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
3实验验证
为验证本文方法的可行性，在一台12/8结构的SRM样机平台上进行了实验。本实验中，母线电压给定为20V，脉冲注入频率3.33kHz，占空比为33.3%。图10以转子静止在43°位置为例给出了电机静止时的电感估计及初始位置估计波形。可见，在电机静止时，注入脉冲的频率为3.33kHz，占空比为33.3%，脉冲注入后不会引起电机的初始转动。此时，估计出来的电感为恒值，且通过分区后利用式（15）得到的转子位置角亦为恒定值，即转子静止所处位置。从图10a和图10b可以看出，估计出的初始位置波形恒定在43°位置。
图11给出了在一个电周期内每间隔2.5°位置转子静止时的初始位置估计误差曲线。从误差曲线可以看出，初始定位误差在0.6°以下，其中误差较大的位置主要分布在电感分区的交接位置周围，即6°、21°和36°附近位置。而对于传统的采用脉冲电流大小比较的方法而言，通过比较电流大小获取初始开通相从而实现起动，此方法在电感最大位置附近的电流比较误差，会导致初始开通相的误选择，从而产生负转矩，严重时会导致电机反转。而本文方法，初始位置检测误差在±0.6°以内，在对齐位置处的检测误差则在±0.2°以内，因此可以实现电机的初始定位和无反转起动。
图12为初始转速为800r/min时的全周期电感估计和转子位置估计波形。可以看出，当电机没有驱动信号且处在惯性运行时，给各相注入脉冲，采用本文全周期电感估计的原理，可以估计出整个电周期的相电感值，通过电感分区选择当前估计相，即可利用式（15）来估计出当前的转子位置，从而实现初始定位。因此，该方法可以实现电机惯性运行中的平滑起动，适用于一些要求电机频繁起动/制动的场合。值得说明的是，此处给出了转速为800r/min的电感估计波形，充分说明了本文所提出的电感估计方法很大程度上消除了运动反电动势和绕组压降的影响，相比传统的电感估计方法，进一步扩展了转速适应范围。