[发明专利]一种混合励磁电机无位置传感器矢量控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合励磁电机无位置传感器矢量控制方法，属于电机控制技术领域。

背景技术

永磁同步电机由于励磁源为永磁体从而具有较高的效率和功率密度，广泛应用于数控机床、工业机器人、电动汽车驱动系统等高精度传动领域。但永磁同步电机内部励磁源为永磁体，气隙磁场调节困难，导致电机低速时输出转矩无法提升和高速时弱磁困难。混合励磁同步电机的励磁源为永磁体和电励磁绕组，这种电机继承了永磁同步电机效率和功率密度高的优点，且具有较强的调磁能力。

目前同步电机多采用光电编码器和霍尔传感器等位置传感器来获得转速和转子角度信息，位置传感器的使用不可避免的带来一系列问题，例如：使用成本高、安装困难及信号传输干扰等等。为克服位置传感器带来的种种问题，许多学者开展了无位置传感器控制的研究。状态观测器具有实时性强和鲁棒性好的特点，滑膜观测器作为状态观测器中的佼佼者在无位置传感器控制领域受到了重视。

已有的滑膜观测法中的电流电压变量均为电机三相电枢绕组中的电流和电压。混合励磁电机由于其结构的特殊性，电励磁绕组中的电流和电压也包含了丰富的转子位置相关信息，另一方面电励磁绕组中电流和电压均为直流量，这为有效简化计算过程和减少运算量提供了可能，现有文献均未涉及这方面的研究和应用。因此，利用电励磁绕组中电压和电流实现基于滑膜观测器的无位置传感器混合励磁同步电机矢量控制，有着重要理论研究和实用价值。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术之不足，在分析现有基于滑膜观测器的无位置传感器矢量控制方法的基础上，提出了一种基于滑膜观测器的混合励磁同步电机驱动系统矢量控制方法，

技术方案：本发明通过如下技术手段加以实现：

一种电励磁绕组反电势估算法，包括如下步骤：

1）检测混合励磁同步电机电励磁绕组中的电流和电压信号；

2）构造滑膜观测器对电励磁绕组反电势进行估算；

3）根据得到的反电势估计值获取转子转速与位置的信息；

4）将求取的转速和角度信息代入混合励磁同步电机矢量控制系统。

步骤2中构造滑膜观测器估算出转速和转子位置信息，具体包含以下步骤：

1）混合励磁同步电机电励磁绕组在αβ静止坐标系中的电压方程为：

UαUβ=Rfiαiβ+Lf00Lfdiαdtdiβdt+eαeβ]]>