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
2019-08-08 21:21:22 点击：
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正常驱动运行时，在导通区采用电流斩波控制，当导通相关断后相电流续流到零时的非导通区域注入脉冲，同样由式（3）可以估计出电机驱动运行时的全周期电感，再利用式（15）可以估计出实时的转子位置和转速信息。
图13a和13b分别给出了1500r/min和400r/min无位置传感器闭环运行时全周期电感估计和位置估计波形。从波形可以看出转子位置估计的精度随转速升高而降低，这是由于实验中注入脉冲的频率固定，随转速升高，在检测脉冲周期内转子转过的位置角间隔增大，使得各电周期内的检测脉冲个数减少，那么全周期电感值则更加离散，从而会降低估计精度。尽管随转速的增加，位置估计误差在不断增大，电机在1500r/min时，仍能较好地维持无位置传感器运行。
为更清晰地说明本文电感分区以及各区间的转子位置估计的过程，图14分别给出了转速为1500r/min和400r/min无位置传感器闭环运行时的估计相选择及位置估计的实验波形。其中，图14a和图14c为根据表1的分区逻辑，将三相全周期电感分区，并得到对应区间的估计相电感的实验波形。
该实验结果与图3所示的电感分区原理吻合。图14b和图14d为在各区间内，根据式（15）所示的位置估计模型得到的位置估计波形。结合图14可以看出，本文算法具有较高的位置估计精度，可以满足无位置传感器闭环控制的要求。
为进一步验证本文算法的无位置传感器闭环调速的动态性能，图15给出了电机在不同转速给定下的无位置传感器闭环调速波形。
从波形可以看出：
（1）电机可以从静止迅速起动到初始给定转速，超调小，没有反转或其他过渡过程。
（2）稳态时，估计转速能较好地跟踪给定转速，且与实际转速相吻合，当转速较高时，如果估计转速不加滤波处理，将出现一定的毛刺，这是由于高速时位置估计误差较大有关。