センサレス突極形ブラシレスDCモータの零速度制御法

无传感器凸极式无刷直流电机的零速控制方法

基本信息

批准号：
09750316
负责人：
竹下隆晴
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

高効率電動機として突極形ブラシレスDCモータ(PM同期電動機)が普及してきている。ブラシレスDCモータの駆動には位置情報が必要不可欠であり,通常,エンコーダやレゾルバ等の位置検出器が用いられるが,位置検出器を取り除き,小形,軽量,低価格,高信頼性を実現する要求がある。この要求に対して,既に中高速度域における位置センサレス制御が開発されており,本研究では,零速度を含む低速度時の位置センサレス制御について,制御アルゴリズムの開発と実験的検証を行った。その具体的な内容を以下に示す。1. 零速度を含む低速度駆動時の位置推定アルゴリズムとして,インダクタンスの位置依存性に基づいた推定法を開発した。この結果,6極,1.5kW,1500rpmの供試機を用いて,推定誤差2ﾟ(電気角度)の位置推定精度が得られた。2. 本推定法では,位置推定のためにパルス電圧を与え,電流を変化させるが,このとき電流変化に伴うトルクリプルを低減する電圧印加法を開発した。従来法では,定格トルクの12%のリプルが発生していたが,提案法により4%に低減できた。3. 位置推定のために重畳するパルス電圧の大きさと位置推定誤差の関係を実験的に明らかにした。4. 低速時のインダクタンスの位置依存性に基づいた位置推定法と中高速時の速度起電力に基づいた位置推定法のスムーズな切り替え法を開発した。この結果,零速度から定格速度,無負荷から定格負荷トルク範囲で安定な速度センサレス制御を実現した。

显着的无刷直流电动机（PM同步电动机）已成为高效的电动机。位置信息对于驱动无刷直流电动机至关重要，通常使用诸如编码器和解析器之类的位置探测器，但是需要删除位置检测器并实现小，轻巧，低成本和高可靠性。为了响应这一要求，已经开发了中和高速范围内的位置传感器控制，在这项研究中，我们开发了一种控制算法，并通过低速（包括零速度）在实验中验证了位置无传感器控制。具体细节如下所示。 1。作为低速驱动（包括零速度）的位置估计算法，已经开发了一种基于电感的位置依赖性的估计方法。结果，使用6杆，1.5kW和1500 rpm的测试样品获得了估计误差为2 ﾟ（电角）的位置估计准确性。 2。在此估计方法中，应用脉冲电压来改变电流，目前，已经开发了一种电压应用方法来减少与当前变化相关的扭矩波纹。在常规方法中，产生了额定扭矩的12％的波纹，但所提出的方法能够将数量减少到4％。 3。实验阐明了叠加脉冲电压的大小与位置估计误差之间的关系。 4。我们根据电感在低速下的位置依赖性和基于中速度电动力在中速和高速下的位置估计方法之间开发了一种平滑的切换方法。结果，在零速度和额定速度之间实现了稳定的速度传感器控制，而额定负载扭矩范围没有负载。