电工技术学报  2018, Vol. 33 Issue (4): 910-918    DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.161634
电机与电器 |
永磁同步电机位置检测偏差对驱动系统性能的影响研究
王海兵1,2, 赵荣祥1, 汤胜清1, 杨欢1
1. 浙江大学电气工程学院 杭州 310027;
2. 台州学院物理与电子工程学院 台州 317000;
Research on the Influence of the Position Detection Error to the PMSM Drive System
Wang Haibing1,2, Zhao Rongxiang1, Tang Shengqing1, Yang Huan1
1. College of the Electrical Engineering Zhejiang University Hangzhou 310027 China;
2. College of Physics and Electronic Engineering Taizhou University Taizhou 317000 China;
全文: PDF (19343 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 永磁同步电机的转子位置检测精度对系统性能具有重要影响,现有机械式位置传感检测精度受传感器本身制造工艺、机械安装工艺、电枢反应等影响,其实际检测过程中存在一个相对确定的角度偏差值。无位置传感控制技术受检测算法、运行状态、电流检测精度和谐波含量、电机本身参数变化和不对称性、逆变器非线性等影响,存在一个相对不确定的角度偏差值。针对这一角度检测偏差对系统的影响,建立存在角度偏差时永磁同步电机的动态数学模型,分析其对电压和电流极限圆的影响。并对系统稳态性能如电机运行效率、稳态电流幅值、铜损、稳定运行区间,和动态性能如转矩响应能力进行了综合的分析和比较。并通过实验结果对上述分析进行定量和定性的验证。
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王海兵
赵荣祥
汤胜清
杨欢
关键词 永磁同步电机转子位置检测偏差稳定运行区间无位置传感器控制    
Abstract:The detection accuracy of the rotor position angle is essential for the permanent magnet synchronous motor (PMSM) control system. Due to the quality of the mechanical sensor, mechanical tolerances and armature reaction, the mechanical position sensor-based methods will always have a relative certain rotor position detection error. Sensorless rotor position estimation accuracy is affected by sensorless observer methods, detection accuracy of current sensor, current harmonic component, inverter nonlinearity, and the parameter variation and asymmetry. Its position estimation error is relative uncertain. The paper focuses on the influence of position errors on the PMSM control system. The mathematical model of the PMSM is established based on the rotor position error. Its impacts on steady state performance are analyzed, such as the current and voltage limit, operating efficiency of the motor, current magnitude, copper loss, stable operation region, and dynamic response capability of the electromagnetic torque. Quantitative and qualitative conclusions have been validated by the experiments.
Key wordsPermanent magnet synchronous motor (PMSM)    rotor position detection error    stable operation region    senseless control   
收稿日期: 2016-10-12      出版日期: 2018-03-05
PACS: TM351  
基金资助:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2013CB035600)和浙江省自然科学基金(LY15E070003)资助项目
作者简介: 王海兵 男,1982年生,博士研究生,主要从事多相电机及其驱动控制技术方面的研究工作。E-mail: gmwhb@126.com;杨欢 男,1981年生,副教授,研究方向为微电网与并网变换器控制、电机及其控制。E-mail: yanghuan@zju.edu.cn(通信作者);
引用本文:   
王海兵, 赵荣祥, 汤胜清, 杨欢. 永磁同步电机位置检测偏差对驱动系统性能的影响研究[J]. 电工技术学报, 2018, 33(4): 910-918. Wang Haibing, Zhao Rongxiang, Tang Shengqing, Yang Huan. Research on the Influence of the Position Detection Error to the PMSM Drive System. Transactions of China Electrotechnical Society, 2018, 33(4): 910-918.
链接本文:  
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