【摘 要】
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开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor,SRM）传统的位置检测方法利用位置传感器检测转子位置,但位置传感器在某些环境中存在诸多弊端,如在煤矿环境中粉尘过高会使光电传感器开关失控,震动剧烈的环境中会使位置传感器位置发生偏离;在高电磁干扰环境中,将导致电磁式的位置传感器被干扰,使得检测到的转子位置精度不高。针对以上问题,本文在传统无位置传感器检测方法的基础上,对SRM在低速与
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开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor,SRM）传统的位置检测方法利用位置传感器检测转子位置,但位置传感器在某些环境中存在诸多弊端,如在煤矿环境中粉尘过高会使光电传感器开关失控,震动剧烈的环境中会使位置传感器位置发生偏离;在高电磁干扰环境中,将导致电磁式的位置传感器被干扰,使得检测到的转子位置精度不高。针对以上问题,本文在传统无位置传感器检测方法的基础上,对SRM在低速与中高速阶段下的转子位置检测方法进行了研究,主要研究内容如下:首先,针对SRM低速运行阶段电感饱和时电感交点会发生偏移而影响转子位置估计的精确度问题,建立了基于电流的误差补偿函数,对受饱和影响较大的电感交点做误差补偿。此外,针对转速因电压和电流检测误差等因素的影响而波动较大问题,采用卡尔曼滤波对估计值进行平滑处理,并通过模拟仿真验证电感交点补偿法经滤波后的精确性。仿真结果表明,与传统方法相比,改进后的位置检测方法在低速运行阶段可以有效提高检测精度。然后,针对SRM在中高速运行阶段采用的简化磁链法存在关断角单一的问题,建立了基于预处理函数的反向传播（Back Propagation,BP）神经网络SRM的磁链模型,并利用粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）优化BP网络的收敛速度,再将优化后的磁链模型应用于简化磁链法中,以此对SRM转子位置进行检测。此外,采用卡尔曼滤波对转速估计值进行平滑处理,并通过仿真验证优化后的简化磁链法的精确性。仿真结果表明,改进后的位置预测模型,不仅能实现关断角可变,较为准确的估计转子位置信息,而且具有较高的检测精度。最后,通过开关磁阻电机无位置传感器检测实验平台,以三相12/8 SRM为实验对象,对本文所采用的无位置传感器检测技术进行实验验证。其中,为避免SRM转子发生反转现象采用高频脉冲注入法确定初始导通相,然后通过优化的电感交点补偿法与改进的简化磁链法检测转子位置,验证SRM低速与中高速运行阶段检测方法的精确性和可行性。
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