閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
機器人

永磁同步電動機及控制策略綜述(二)

星之球激光 來源:變頻器技術2011-12-24 我要評論(0 )   

文獻[12]對永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制中磁鏈觀測這一關鍵技術進行了研究,設計了一種新型磁鏈觀測器非線性正交反饋補償磁鏈觀測器。磁鏈觀測是直接轉(zhuǎn)矩控制技術中關鍵部...

文獻[12]對永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制中磁鏈觀測這一關鍵技術進行了研究,設計了一種新型磁鏈觀測器———非線性正交反饋補償磁鏈觀測器。磁鏈觀測是直接轉(zhuǎn)矩控制技術中關鍵部分,直接關系到電機的運行性能和直接轉(zhuǎn)矩控制方案效果,適合永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制應用的新型非線性正交反饋補償磁鏈觀測器算法可以用式(1)表示。

  通過仿真,采用的基于非線性正交反饋補償?shù)拇沛溣^測器不僅能在高速下準確觀測磁鏈,而且能有效地解決傳統(tǒng)電壓積分方法在低速時的不足和弊端,從而驗證了基于非線性正交反饋補償?shù)拇沛溣^測器在理論上的可行性。系統(tǒng)的動態(tài)響應快,穩(wěn)態(tài)運行平穩(wěn),電流正弦,磁鏈能夠運行在圓形軌跡上。

  3.5 基于無傳感器控制

  通常,高性能的調(diào)速系統(tǒng)離不開閉環(huán)控制,但速度傳感器的安裝帶來了系統(tǒng)成本增加、體積增大、可靠性降低等問題。因此無速度傳感器控制技術成為研究熱點,其核心是如何準確獲取電機的轉(zhuǎn)速信息。

  文獻[14]指出,代表性的方案有:瞬時轉(zhuǎn)速估計法,PI 控制器法,模型參考自適應系統(tǒng)法,擴展卡曼濾波法,基于神經(jīng)網(wǎng)絡的方法。

  文獻[6]提出了在無位置傳感器的條件下檢測轉(zhuǎn)子初始位置的方法,適用于凸極和隱極同步電動機,受電動機參數(shù)影響比較小,在靜止、低速、高速范圍內(nèi)均可以估計出轉(zhuǎn)子的實際位置,通過向電動機的定子繞組施加高頻檢測電壓,利用空間凸極效應即可確定轉(zhuǎn)子的初始位置。

  文獻[15]指出,早先的無傳感器控制方法主要集中在高速條件下,有:磁鏈位置估算法,特點是簡單而易于實現(xiàn),但算法性能取決于電壓、電流的測量精度及電機參數(shù)準確性;擴展卡曼濾波法,可以直接獲得定子磁鏈矢量和轉(zhuǎn)子位置的估計值,能很好地抑制測量和擾動噪聲,但算法對電機參數(shù)有較強的依賴性,同時卡爾曼增益也很難確定。

  文獻[15]針對表貼式永磁同步電動機,在任意同步旋轉(zhuǎn)坐標系上利用電機穩(wěn)態(tài)操作的結(jié)果估計反電動勢,進而實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速的估計,采用的反電動勢常數(shù)補償算法,系統(tǒng)對反電勢參數(shù)的變化相當穩(wěn)健。該方法的位置和速度估計精度高,速度控制范圍寬。

  文獻[13]介紹了針對內(nèi)嵌式永磁同步電動機的凸極原理,并且基于這個原理介紹了一種根據(jù)輸入電壓檢測電流大小的方法,實現(xiàn)簡便,且沒有依賴電機參數(shù),建立數(shù)學模型或要進行復雜計算等缺點。僅需要在原有的電機驅(qū)動電路的基礎上增加一套針對初始磁極位置檢測的程序即可。整個程序分為三個部分:第一部分是測量并比較0毅和180毅電角度的電壓矢量,并選擇一個大的電壓矢量作為起始的角度;第二部分將整個電氣360毅周期分為12 個區(qū)域,每30毅一格,從0毅或者180毅開始,測量給定電壓矢量的電流,在保證測到最大電流時,減少測量的步數(shù),使得測量的時間也盡可能的縮短;第三步則是進一步細分角度,利用二分法來精確的檢測磁極位置的角度。這種方法實現(xiàn)起來簡便,無須預知電機的參數(shù),無須增加硬件設備,僅須在每次啟動電機時導入相應程序即可。

4 永磁同步電機未來研究熱點

  1)在材料技術方面,隨著半導體技術的不斷進步,使永磁同步電機體積能夠再減小。

  2)在電機控制方面,研究如何進一步提高無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制性能。

  3)有無速度傳感器控制的速度辨識的研究、矢量控制的魯棒性研究,直接轉(zhuǎn)矩中電壓矢量選擇智能化的研究。

  4)永磁同步電機控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題,研究哪些因素對穩(wěn)定性有影響。

參考文獻:

[1] 冷再興. 永磁同步電動機弱磁調(diào)速控制[D].華中科技大學,2006.
[2] 張昱,張興. 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的改進[J].合肥工業(yè)大學學報,2007.
[3] 徐華中,劉鵬. 一種改進的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制仿真[J].武漢理工大學學報,2008.
[4] 朱洪海. 永磁同步電動機控制系統(tǒng)及其控制方法研究[D].浙江大學,2006.
[5] 許峻峰. 提高永磁同步電動機調(diào)速系統(tǒng)性能方法研究[D].西南交通大學,2005.
[6] 郭熠. 永磁同步電動機轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法[J].微電機,2004.
[7] J S Kim and S K Sul.New Stand-still Position de-tection Strategy for PMSM Drive without Rotational Transducer[J].Conf. record of IEEE,QPEC,1994:363-369.
[8] D W Chung,J Kang,S K Sul.Initial Rotor Position Detection of PMSM at Standstill without Protational Transducer [J]. Electric Machines And Drivers,1999. International Conference IEMD 99.9-12,1999,(5):785-787.
[9] P L Jansen,R D Lorenz.Transducerless Position andVelocity Estimationin Induction Machines and Salientac
Machines [J]. IEEE Transactions on Industry Applications,1993,31(2):240.
[10] Yuhong Z,Kenneth A. Adaptive Flux and Speed Estimation for Induction Motors[C]. Proceedings of American Control Conference, San Diego, California,1999,2521-2525.
[11] 徐生林,鄭敏,盧航遠,楊成忠.永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制的改進與仿真[J].機電工程,2009,26(2):38-41.
[12] 查焱,芮延年,孟淮玉,杜海軍.永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制的磁鏈觀測研究[J].江蘇電器,2008,5:10-11.
[13] 季榮斌,范啟富,朱武標.一種新型的永磁同步電機磁極位置檢測方法[J]. 蘭州工業(yè)高等??茖W校學報,
2009,16(1):26-28.
[14] 駱再飛,蔣靜坪,許振偉.交流伺服系統(tǒng)及其先進控制策略綜述[J].機床與液壓,2002,6:7-10.
[15] 曾岳南,毛宗源,羅彬,暨棉浩.永磁同步電機無位置速度傳感器控制[J].電力電子技術,2006,40(4).
[16] 趙越嶺,王燕秋,王英麗.無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速估算方法綜述[J]. 遼寧工學院學報,
2003,23(6).
[17] Tajima Hetal. Speed Sensor-less Vector Control method for an Industry Drive System [J]. IEEE. PCC,Yoko-
Hama,1995: 1034-1039.
[18] 賈洪平,賀益康.永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制中零矢量的作用研究[J].電氣傳動,2006,36(4): 13-17.
[19] 郭緒猛,劉景林.永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制研究與仿真[J].微電機,2007,40(4): 12-14.
[20] 林輝,劉軍.基于矢量控制的永磁同步電機研究[J].電機設計,2009.
[21] 暨綿浩,曾岳南,曾建安,等.永磁同步電動機及其調(diào)速系統(tǒng)綜述和展望[J].電氣時代,2005,5: 20-23.
[22] 林立,黃聲華.基于矢量控制的高性能異步電機速度控制器的設計[J].電子技術應用,2006 (2): 102-105.
[23] Bouchikers,Capolinoga. Vector Control of a Permanent-Magnet Synchronous Motor Using AC-AC Matrix
Converter [J].IEEE Transactions on Power Electronics,1998,13 (6):1089-1099.
[24] 王春民,孫淑琴,安海忠,等.基于DSP永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)的設計[J].吉林大學學報:信息科學#p#分頁標題#e#
版,2008,26 (4): 343-346.
[25] 林利華,胡育文.磁鏈觀測器的實現(xiàn)[J].電源世界,2004(4).
[26] 郭前崗,李耀華,孟彥京.現(xiàn)代交流傳動系統(tǒng)調(diào)速技術綜述[J].微計算機信息(測控自動化),2004,20(11).
[27] 李正熙,王占擴,楊立永.永磁同步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制策略綜述[J].變頻器世界,2006.
[28] 謝運祥,盧柱強.基于MATLAB/Simulink 的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制仿真建模[J]. 華南理工大學學報
(自然科學版),2004,32(1).
[29] 田淳,胡育文.永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)理論及控制方案的研究[J].電工技術學報,2002(2):8-11.
[30] 謝成祥.永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的分析與仿真研究[J]. 華東船舶工業(yè)學院學報(自然科學版),
2004(6):39-43.

 

轉(zhuǎn)載請注明出處。

暫無關鍵詞
免責聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權使用作品的,應在授權范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關責任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負責,版權歸原作者所有,如有侵權請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權益,請及時向本網(wǎng)提出書面權利通知,并提供身份證明、權屬證明、具體鏈接(URL)及詳細侵權情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關涉嫌侵權的內(nèi)容。

網(wǎng)友點評
0相關評論
精彩導讀