基于磁链级数模型的开关磁阻电机无位置传感器控制

式(2)的矩阵形式如下：
角度；k对应傅里叶展开式次数，而且0<k<N。
1-
cosg
cos2 &
p 1(i, &) = [/0(i f1 (
第 52 卷!第 6 期 2019 年 6 月
微电机 MECROMOTORS
Voe.52模型的开关磁阻电机无位置传感器控制
熊 树1,蒯松岩2,夏新祥2,张 赫2
(1.淮阴师范学院物理与电子电气工程学院，江苏淮安223300； 2.中国矿业大学电气与动力工程学院，江苏徐州221116)
Teccnology，Xuzhou Jiangsu 221008， China )
Abstract: An analyticci model of the switched mlucWnco motor ( SRM ) magnetic chain was proposed， which use two spacial position flux linkage models on establish comparatively accurate SRM magnetic chain model. Compared with traditional modeling methods depending on the data of magnetic chain，this method is ease to realize and high ediciency. Using this method，a switched mlucWnco motor position detection model was established，and a 15kW three-phase 12/8 pole sensor less SRD was sei up. Expyimentai results show that the sensor less SRD has ideal dynamic characta- and high accumcy，and the system' s maximum position drag less than 2°. Key words: sensorless; switched mlucWnco motor; lux model; DSP
本文利用A. Radun提出的两个特殊转子角度 下磁链模型［5-6］，结合线性电感模型建立了较为精
确的开关磁阻电机(SRM)非线性磁链模型。与需要
收稿日期：2018 — 10 — 18，修回日期：2019—02—27
作者简介：熊树(1980),博士，研究方向为电力电子与电力传动
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微电机
52卷
o引言
开关磁阻电机(SRM)有很多结构和控制上的优 点，如容错性强、无刷和效率高等。由于转子上没 有绕组，发热主要集中在定子侧，容易冷却，所以 SRM适合运行在高温和恶劣的工作环境中。然而对 于SRM调速系统而言，转子位置信息是其可靠运行 和高性能控制的必要前提。位置传感器不仅提高了 系统成本和复杂程度，更重要的是降低了系统结构 的坚固性，影响系统运行的可靠性［1］$
目前国内外提出了许多无位置传感器检测方案, 其中可行性较高的主要有信号注入法和磁链-电流 法。信号注入法不需要精确的电机模型 ，主要利用 空闲相，人为地注入低幅高频的测试信号从而产生
需要的电流等信息以得到转子位置信息， 但其影响 了电机的出力效果，且只适用于低速范围［2］;而磁 链 - 电流法则需要较为精确的电机模型$ 磁链电流
XIENG Shu1，KUA【Songyon2，XE Xinxiang2，ZHANG Ha2 (1. School of Physics and Electronic Electral Engineering， Huaiyic Normal 4nwers^th， Huaian Jiangsu 223300， China ； 2. School O Information and Electrical Engineering， China 4n■wersith O Mining and
法根据 SRM 的磁链特性， 实时检测相绕组磁链和电 流，进而获得转子位置信息，该方法需要大量的磁 链模型数据存储空间无疑能否建立与描述精 确的函数模型直接影响到电机的高性能控制$ 理想
线性化的电感模型忽略了磁路的非线性，绕组电感 与电流无关，仅仅是转子位置的分段线性函数。但 是它完全忽略了非线性因素，与SR电机的实际特性 有较大的出入。
大位置检测误差*2。$
关键词： 无位置传感器； 开关磁阻电动机； 磁链模型； DSP
中图分类号：TM352
文献标志码：A
文章编号：1001-6848(2019)06-0045-06
Posidon Sensorlest Control of SRM Based on Analytical Model of Flux
1( p&)二 fk( cgs( k)，0 <k<N (1)
=0
p p p p p +/n( p 测系统运算简单，实时性强，稳定可靠。
式(1)展开如下：
1( &) ==0 ( +/1 ( cos(&) +&( cos(2&) + …+f( cos( k) + …
cos( e&)
(2)
式中，1为每相磁链；i为每相电流；&为转子位置
大量磁链数据的传统建模方法相比，容易实现且计 算效率高。在此基础上，提出了利用该模型检测电
1开关磁阻电机磁链解析模型
机转子位置的方法。并采用DSP将检测到的激励相
磁链解析模型傅里叶级数展开如下[7]:
的电压与电流输入位置模块，获得转子位置信号， 驱动功率变换器使电机运行。实验证明该无位置检
& P n
摘要：利用两个特殊位置的磁链模型，建立了较为精确的开关磁阻电机!SRM)非线性解析模型。与需要大量磁链
数据的传统建模方法相比，容易实现且计算效率高。在此基础上提岀了开关磁阻电机位置检测方法，并开发完成了
一台15kW三相12/8极无位置传感器SRD样机。实验结果表明，该系统具有较好的动态特性和较高精度，系统最