盘式开关磁阻电机无位置传感器技术研究文献综述
2020-03-28 12:13:04
文 献 综 述
1.本课题背景与意义
开关型磁阻电动机驱动系统(Switched Reluctance Meter,简称SR电动机)是20世纪80年代迅猛发展起来的一种新型调速电机驱动系统。它的结构极其简单坚固,调速范围宽,调速性能优异,而且在整个调速范围内都具有较高的效率,系统可靠性高,SRM具有结构简单、坚固体积小、重量轻、工作可靠、制造成本低廉等诸多优良特性,形成了与其他类型电动机竞争的潜在优势。转子位置检测是开关磁阻电机调速系统的重要环节,向控制器提供转子位置及速度等信号,使控制器能正确的解决绕组的导通和关断时刻,直接位置检测技术能够提供稳定的转子位置信号,但需要增加附加的机械结构,从而限制了开关磁阻电机的应用范围。通常采用光电器件、霍尔元件或电磁线圈法进行位置检测,采用无位置传感器的转子位置检测方法是SRD的发展方向,对降低系统成本、提高系统可靠性有重要的意义。目前,无位置传感器检测技术是开关磁阻电机研究领域的热点之一。本课题的工作主要是主要针对实验室现有的一套盘式开关磁阻电机,对其无位置传感器技术展开研究。首先,介绍开关磁阻电机的工作原理,并且推导开关磁阻电机的数学模型,分析转子位置检测原理。接着,讨论系统控制策略问题,最终选择了采用TMS320C240高速信号处理器的模糊-PID控制器的控制策略,根据开关磁阻电视电机的数学模型,在MATLAB中对控制系统进行仿真。本课题旨在通过开展对开关磁阻电机无位置传感器技术的研究工作,利用计算机仿真验证一些有意义的结论,为课题的进一步深入奠定基础。
2.本研究课题的国内外研究现状的介绍以及应用
国际上对无位置传感器转子位置检测技术的研究始于1984年,各国学者在近二十年的研究工作中,提出了多种间接位置检测方案,大致可以分为以下两大类171:一是应用状态观测器估算转子位置,二是采用脉冲注入法估算转子位置。
国外研究现状:
无位置传感器转子位置检测技术白二十世纪末以来有了较快的发展,下面按时间顺序对各种方案进行介绍。
1、电流波形监测法
1984年由英国剑桥大学的学者Acamley等人提出,是最早的无位置检测方案r9.M。 其基本思想是:SR电机的转子位置决定了的增量电感,相绕组增量电感又决定了相电流的变化速率,因此根据相电流可以估算出转子位置信息,此方法的优点是方法简单,其主要缺点是实时电感的计算时间太长。
2、状态观测器法