双凸极电机无位置传感器控制方法

摘要

一种双凸极电机无位置传感器控制方法，属特种电机数字控制方法。本方法是直接利用电机的电枢电流和电压信息间接地确定电机转子位置，实现电机无位置传感器的可靠运行。不需要人为地注入低幅高频的模拟测试信号，也不存在相位补偿及电流转速匹配问题，而是直接以电机运行时的电流电压信息，根据电机的三维电感曲线反演求出转子位置信息，利用数字信号处理器或单片机芯片实现间接位置检测，使双凸极电机系统更简单、体积更小、结构更坚固、运行更可靠、效率更高等优点。此方法对无位置传感器双凸极电机的应用有较大的实用价值。

主权项

1、一种双凸极电机无位置传感器控制方法，其特征在于，直接利用电机的电枢电流和电压信息间接确定电机转子位置，实现双凸极电机无位置传感器的运行，具体方法包括：(1)通过实测电机的电枢电流和电压，求得在不同电流下随电机转子位置变化的电感值；(2)将同一电流下电机转子位置角作为自变量，电感值作为因变量，通过MATLAB软件进行曲线拟合，绘制出同一电流下电感值随电机转子位置角度变化的曲线；(3)利用MATLAB软件中的polyfit函数实现电感曲线的多项式拟合，以得到电感值随电机转子位置角度变化的多项式函数表达式： Lp(θ)＝a0*θ5+a1*θ4+a2*θ3+a3*θ2+a4*θ+a5；(4)拟合出不同电流下电感值随电机转子位置角度变化的曲线族；(5)利用电感曲线最小值在不同电流下几乎不变的特点，用电流为0时的电感拟合多项式减去电感的最小值后乘以与电流有关的比值函数(f(i))，再加上这个电感最小值，构造电感值随电流和电机转子位置角度变化的三维函数： Lp(θ，i)＝(a0*θ5+a1*θ4+a2*θ3+a3*θ2+a4*θ+a5-L0min)*f(i)+L0min；(6)利用数字信号处理器(DSP)或单片机芯片将采样到的电流电压信息进行处理得到参考电感值的大小，再把所得参考电感值与第5条所述的函数值作比较，确定不同时刻的转子位置信息；(7)根据双凸极电机的运行机理，不同的电机转子位置信息对应于不同的电感区间，在电感上升区相绕组通入正电流，在电感下降区相绕组通入负电流，实现双凸极电机的无位置传感器的运行。