论文部分内容阅读
经济发展导致全球能源消耗不断增加,随之而来对环境的影响提醒人们节约能源、提高能效。工业生产中的能源消耗很大一部分是电机消耗的,特别是大量使用的直流电机与异步电机其能效不高,永磁同步电机具有功率因数高、效率高、动态响应快和体积小等优点,近几十年来得到了大力的发展,其中内埋式永磁同步电机自身固有凸极性,有利于弱磁扩速,调速范围更宽,在高性能工业应用环境中受到人们的重视。内埋式永磁同步电机的控制需要知道电机上的当前电流和转子位置信息,而码盘和旋转变压器等机械式传感器的成本较高,在某些特殊环境下不能使用,且无位置传感器永磁同步电机控制启动时稳定性差。因此,本文提出一种基于低分辨率霍尔位置启动,高速基于龙伯格观测器获取转子实时位置信息的永磁同步电机无位置控制算法。从内埋式永磁同步电机α,β坐标系中的状态方程出发,理论推导了无位置控制系统的龙伯格观测器模型,通过Matlab构建了该龙伯格观测器结构并仿真。设计了以STM32F103芯片为核心的控制系统,编写了内埋式永磁同步电机无位置控制系统软件。实验结果显示,控制系统能平滑的从霍尔位置算法过渡到无位置控制算法,高速时通过龙伯格观测器获取的位置信号能满足实际要求,电流正弦特性好,能够更好的高效运行(在1000~4000r/min转速范围内效率超过80%),系统运转稳定可靠,没有启动不成功的现象发生,具有较广泛的应用前景。