开关磁阻电机无位置传感控制器研究
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摘要：针对机械式位置传感器增加控制系统复杂性和降低系统可靠性的问题，提出了开关磁阻电机一种新的无位置传感控制器。在建立开关磁阻电机电感模型基础上，推导无位置传感器数学模型，构建无位置传感器控制系统。通过测量激励相电压和电流，估算转子实际位置，采用电流斩波控制方法控制开关磁阻电机低速运行，采用角度位置控制方法控制开关磁阻电机高速运行。对该无位置传感系统进行仿真，并实现了对开关磁阻电机无位置传感器的控制。实验结果表明该方法能在较宽调速范围内准确地估计开关磁阻电机转子位置。
关键词：无位置传感器；开关磁阻电机；电感模型；功率变换器；电流斩波控制；角度位置控制
中图分类号：TM 352 文献标志码：A 文章编号：1007-449X（2016）03-0085-05
0 引言
开关磁阻电机（switched reluctanee motor，SRM）具有结构简单，运行效率高，调速范围宽，低速启动转矩大等特点。其定转子为凸极结构，定子有集中绕组，转子无绕组，定子各相绕组轮流导通产生电磁转矩，其位置信号控制激励相绕组开通与关断，位置检测环节是开关磁阻电机调速系统的重要组成部分。
开关磁阻电机常用光电编码盘作为位置传感器来检测转子位置信号，但是位置传感器的使用增加了系统的复杂性，加大了电机的成本，减少了电机的功率体积比，降低了电机运行的可靠性，出于对电机高功率密度，减小安装尺寸等因素考虑，无位置传感器技术研究成为开关磁阻电机的一个热点。
目前国内外研究较多的开关磁阻电机无位置传感技术有相电流分析分析方法，转矩电流位置特性分析法，神经网络转子位置估计法，基于状态观测器的无位置传感技术，基于相磁链波形的无位置传感技术，附加电容检测法、反串线圈法。
本文采用开关磁阻电机电感模型，并考虑磁路饱和，提出了新的无位置检测方法，缩短了开关磁阻电机位置估算运算周期。实验表明该无位置检测运算简单，实时性强，系统稳定可靠。
1 电感模型
图1为开关磁阻电机相电感模型L（i，θ）。两相电感间的相位差等于步距角2π/mNr（其中m为电机相数，Nr为转子极数）。
在单相激励时，相间互感对导通相电感的影响很小，可以忽略...
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