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6、电感法
电感法有两种形式:一种是用于凸极式直流无刷电机,另一种是用于内置式转子结构的直流无刷电机。第一种电感法主要是通过在起动过程中对电机绕组施加探测电压来判断其电感的变化。在凸极式直流无刷电机中,绕组自感可表示成绕组轴线与转子直轴间夹角的偶次余弦函数,通过检测绕组自感的变化,就可判断出转子轴线的大致位置;再根据铁心饱和程度的变化趋势确定其极性,从而 终得到正确位置信号。这种方法难度较大,且只能应用于凸极式直流无刷电机,所以目前较少应用。
第二种方法才是真正意义上的电感法。在内置式(IPM)直流无刷电机中,电机绕组电感和转子位置之间有一定的对应关系,电感测量法就是基于这种关系,通过检测绕组电感的变化来判断转子位置。当绕组采用星形接法其中两相的电感量相等时,反电动势正处于过零点,此时绕组中性点电位与直流电源中点电压相等,由此获得反电动势过零点。但是这种方式需要对绕组电感进行不间断的实时检测,实现难度较大。
7、扩展卡尔曼滤波法
扩展卡尔曼滤波法通过建立电机的数学模型,周期性地检测外加电压、不导通相反电动势和负载电流等变量,利用特定算法得到电机转子的位置以及速度的估计值;通过比较估计值与设定值的差值后经PD调节,达到控制电机的目的。研究通过端电压检测,在得到反电动势的基础上,用卡尔曼算法在线递推出转子位置,从而确定定子绕组换流时刻。它可以在线实时估计出转子的位置及速度,取得令人满意的效果。该算法的优越性能远远超过经典反电动势过零无传感器方法。该算法需要大约500DSP指令和在大约13μs执行时间。利用DSP的快速计算能力实现了卡尔曼滤波的算法,保证了位置检测的快速和准确性,使系统控制效率和鲁棒性大大提高,同时降低了噪声。所提出无传感器控制算法可应用在家用电器,汽车和工业控制。
.(编辑:开江电工培训学校)