Mechanical Position Sensorless Control of Salient Pole PM Motor using High Frequency Test Current Injection-based Active Position Estimation

使用基于高频测试电流注入的主动位置估计对凸极永磁电机进行机械位置无传感器控制

• 批准号: 10650272
• 负责人: KONDO Seiji
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10650272/
• 关键词: PM motor; Mechanical Position Sensor-less control; Active Position Estimation; Sinusoidal Current Injection

Major results of this project are as follows :(1) Proposal of a method for improving position estimation accuracy :To reduce position estimation error to 1/5, only 2-bits increment of A/D converter is enough for current detection, meanwhile it is necessary to increase 10 times of current detection data number. This result was clarified by simulation and experimental tests.(2) Development of new position estimation algorithm to reduce DC voltage limitation of voltage source inverter :Only one-phase current injection method was newly developed, in contrast with conventional method that requires two-phase current injection. New one-phase current injection method has merit, which reduce maximum DC voltage in voltage-source inverter.(3) Expansion of position estimation method to surface permanent magnet PM motor with small saliency ratio :Position estimation method was expanded, which is applicable to surface permanent magnet PM motor with small saliency ratio. In contrast, conventional method was limited to interior permanent magnet PM motor with large saliency ratio. Since new method is based on magnetic saturation phenomenon, it is possible to estimate absolute rotor position.

（1）提出了一种提高位置估计精度的方法：为了将位置估计误差降低到1/5，电流检测只需增加2位A/D转换器，同时需要增加10倍的电流检测数据量。通过仿真和实验验证了这一结论。(2)开发新的位置估计算法，以减少电压源逆变器的直流电压限制：与需要两相电流注入的传统方法相比，新开发了仅单相电流注入方法。新的单相电流注入方法具有降低电压型逆变器最大直流电压的优点。(3)小凸极比表面永磁电机位置估计方法的扩展：对位置估计方法进行了扩展，使其适用于小凸极比表面永磁电机。相比之下，传统的方法仅限于具有大凸极比的内置式永磁永磁电机。由于新方法是基于磁饱和现象，它是可能的估计绝对转子位置。

项目成果

吉田、近藤: "磁気非腺形性による電流歪みに着目したPMモータの磁極位置推定法"平11電気学会産業応用部門全国大会論文集. II-191. 63-66 (1999)

Yoshida, Kondo：“一种估算永磁电机磁极位置的方法，重点关注由于磁性非腺体引起的电流失真”，日本电气工程师学会工业应用分会 1999 年全国会议论文集 II-。 191. 63-66（1999）

Y. Furukawa, S. Kondo, T. Noguchi: "Sensorless Rotor Position Estimation using High Frequency Test Current Injected for Salient Pole PM Motor"IEEJ, Static Power Conversion Research Meeting. SPC-98-109. 13-20 (1998)

Y. Furukawa、S. Kondo、T. Noguchi：“使用为凸极永磁电机注入的高频测试电流进行无传感器转子位置估计”IEEJ，静态功率转换研究会议。

K. Yoshida, S. Kondo: "A Method of Rotor Position Estimation for PM Motor using Distorted Current Waveform by Nonlinear Magnetic Characteristics"1999 National Convention Record I. E. E. Japan -Industry Application Society-. Vol. 2, No. 191. 63-66 (1999)

K. Yoshida、S. Kondo：“通过非线性磁特性使用失真电流波形估计永磁电机转子位置的方法”1999 年全国会议记录 I. E. E. 日本 - 工业应用协会 -。

古川、近藤、野口: "高周波電流注入方式による突極形PMモータの位置センサレス制御法"電気学会半導体電力変換研究会. SPC98-109. 13-20 (1998)

Furukawa、Kondo 和 Noguchi：“使用高频电流注入方法的凸极型永磁电机的位置无传感器控制方法”日本电气工程师学会半导体功率转换研究组 SPC98-109（1998）。

Y. Furukawa, S. Kondo, T. Noguchi: "Sensorless Rotor Position Estimation using High Frequency Test Current Injected for Salient Pole PM Motor without Voltage Sensor"1999 National Convention Record I. E. E. Japan. Vol. 4, No. 1024. 476-477 (1999)

Y. Furukawa、S. Kondo、T. Noguchi：“使用为无电压传感器的凸极永磁电机注入高频测试电流进行无传感器转子位置估计”1999 年国家会议记录 I. E. E. 日本。