一种基于电感法的三相电励磁双凸极电机起动升速无位置技术

摘要

本发明公布了一种用于三相电励磁双凸极电动机在起动和低速升速过程中的无位置传感器技术。根据电励磁双凸极电机的特点，提出一种静止时不加励磁电流而给电枢绕组注入固定周期低压脉冲信号判断相电流，然后计算出两相串联自感进行转子位置预估。低速升速过程通过实时采集斩波时电枢电流的斜率来计算两相串联绕组与励磁绕组互感之和进行电机加速的无位置低速升速技术。该方法能够精确定位转子初始位置，低速升速时能够实时辨识并反馈转子所在扇区，比较得到互感之和最大值并延时后确定换相时刻。这样在整个起动及升速过程中都有转子位置反馈，电机起动过程不易失步且抗干扰能力强。本发明可以保证三相电励磁双凸极电机稳定可靠的起动升速。

主权项

DSEM静止时自感扇区辨识：DSEM的主功率电路采用三相三桥臂拓扑，采用两相电枢绕组同时导通关断的三相三状态的控制方法，根据DSEM的电感特性可知，在0°～120°电角度内B相自感Lbb和A相自感Laa之和(Lbb+Laa)最大，120°～240°电角度内A相自感Laa与C相自感Lcc之和(Laa+Lcc)最大，240°～360°电角度内C相自感Lcc与B相自感Lbb之和(Lcc+Lbb)最大，电机静止时，不加励磁电流，通过向电枢绕组注入固定周期低压脉冲信号，并由此产生的电枢电流响应来进行转子初始位置预估，注入低压脉冲电压，通过采样直流母线响应电流，判断响应电流的大小，以辨别转子扇区，BA相、AC相、CB相注入脉冲，即分别通过开关管T3T4、T1T2、T5T6注入低压脉冲电压，其串联两相电枢绕组产生的电流响应分别为：BA相电流响应： i 1 ( t ) = V dc 2 R ( 1 - e - 1 τ 1 t ) τ 1 = L aa + L bb 2 R AC相电流响应： i 2 ( t ) = V dc 2 R ( 1 - e - 1 τ 2 t ) τ 2 = L aa + L cc 2 R CB相电流响应： i 3 ( t ) = V dc 2 R ( 1 - e - 1 τ 3 t ) τ 3 = L cc + L bb 2 R 电机三相三状态起动时结合三相电励磁双凸极电机的电感特性，仅通过判断：电流响应i1(t)最小时，即Laa+Lbb最大，可以判断转子在0°～120°扇区；电流响应i2(t)最小时，可以判断转子在120°～240°扇区；电流响应i3(t)最小时，可以判断转子在240°～360°扇区。