直线同步电机初始磁场位置检测方法

直线电机在直线运动和重复定位精度高的机器人中有着广泛的应用,如两轴直线电机组成的点胶机器人、搬运机器人等.电机的位置检测在电机控制中是十分重要的,特别是需要根据精确转子位置控制电机运动状态的应用场合,如位置伺服系统.传统的位置检测方法一般根据装在电机轴上的光电编码器的反馈信号计算得出的,光电编码器通过读取光电编码盘上的图案或编码信息来表示电机转子的位置信息.根据光电编码器的工作原理可以将光电编码器分为绝对式光电编码器与增量式光电编码器,直线电机一般都采用光栅尺,只有AB正交脉冲反馈.该文的目的就是提供一种没有U、V、W和Z脉冲反馈的增量式编码器的电机初始磁场位置检测方法.     

解析编码器在风电控制系统中的应用

在现代工程中传感器是获取信息的工具,是实现自动检测和自动控制的首要环节,它是将各种非电量变换为电量的装置。编码器是众多传感器中的一种。编码器按运动部件的运动方式来分,可以分为旋转式和直线式两种。旋转式光电编码器容易做成全封闭型式,易于实现小型化,具有较强的环境适用能力,因而在实际工业生产中得到广泛的应用。根据检测原理,编码器又可分为光学式、磁式、感应式和电容式;根据其刻度方法及信号输出形式,可分为增量式、绝对式以及混合式三种。本文主要解析增量式和绝对式旋转式光电编码器,如何在风电控制系统中准确对变桨电机转子旋转速度和位置的测量,以及双馈发电机转子转速的精确测量,实现对桨叶角度控制和双馈发电机的伺服控制。     

绝对式编码器在开关磁阻电机上的应用

转子位置信息是开关磁阻电机驱动系统工作的基础。基于绝对式光电旋转编码器精度高。可靠性好。直接数字量输出等优点。本文将绝对式光电旋转编码器应用于开关磁阻电机的位置检测。并介绍了硬件和软件的实现方法。且详细介绍了电机转向判断的方法。     

一种新型光学编码器

光学编码器是长度和角度测量最常用的传感器,两种传统光学编码器:绝对式和增量式光学编码器的光学图案、位置编码原理和信号处理电路各具特色,随着科学技术的发展,一种新型光学编码器方案:准绝对式编码器,继承了二者的优点,根据其串行位置编码原理,借助计算机辅助设计,获得了全周100个位置的编码方案,设计了相应的准绝对式编码器;通过与两种传统编码器特点的比较,突出了准绝对式光学编码器的显著特点,指明了其未来良好的应用和发展前景.     

起重机提升机构中的复合转子电机

鼠笼锥形转子电机在起重机配套运行中 ,虽然其本身比较可靠 ,但也有一些难以解决的问题。其一是起动电流过大 ,致使交流接触器经常出现故障 ,频繁起动时该现象尤为明显 ;其二是笼型转子电机的机械特性硬 ,起动时出现“冲击”。绕线转子电机和变频调速电机可解决上述问题。但由于制造成本高和控制上的不方便 ,在用量最大的单梁起重机或简易起重机中很少采用。复合转子异步电动机的转子是由 2层铁心组成的。外层是一个导磁性能好的空心铁磁体制成的圆筒 ,嵌套在普通铸铝鼠笼转子体外面 ,形成复合转子结构。其目的在于通过转子结构上的复合获得…     

内插式永磁同步电机无速度传感器控制

为实现内插式永磁同步电机包含零速在内的全速度范围内无转子位置/速度准确检测,提出了一种无传感器复合方法。在高速范围,通过对扩展反电势的估算以得到转子位置和速度,低速时采用高频信号注入法进行转子位置检测。仿真研究结果表明,两种方法的结合既能在低速时准确地观测出转子的空间位置和速度,也能保证高速运行时较快的动态响应,适合于全速范围内电机的无传感器运行。     

开关磁阻电机全速范围无位置传感器转矩优化

考虑到目前开关磁阻电机无位置传感器都有其转速应用的限制范围,具有不能覆盖电机起动阶段全部速度范围的缺点,提出了基于滑模观测器和相电流梯度法相结合的全速范围无位置传感器技术,以滑模观测器为基础建立了转子位置估计误差校正模块。误差超过阈值时采用相电流梯度法估计转子位置,误差处在允许范围内采用滑模观测器法估计转子位置。仿真结果验证了方法的可行性,其能有效地减小因滑模观测器法估计转子初始位置误差较大引起的转矩波动,能够实现起动阶段转子位置的精确检测,确保了在全速范围内位置估计的精度。     

基于DSP的直流无刷电机控制技术研究

围绕无位置传感器直流无刷电机控制中的2个关键技术——位置检测和起动进行了研究,提出了将瞬时状态检测和预测估计相结合的电机转子位置检测方法和“三段式”起动,并应用于以TMS320LF2402A为核心的控制系统中,给出了试验结果,证明了该位置检测方法的正确性和有效性。     

基于DSP与FPGA的电容绝对式编码器的设计北大核心CSCD

为了解决绝对式编码器的编码盘复杂,增量式编码器不能获取绝对位置信息的问题,设计了一种具有2组码道的非接触角度测量的电容式旋转编码器。编码器包括2个定子和1个转子,由FPGA产生的4路相位差90°的高频方波信号作用在定子的发射极上,转子具有正弦轮廓,可将角度位置编码为基于正交调制的相位/频率调制信号,然后利用FPGA和DSP将调制信号数字化解码到角位置,最后通过RS485将数字角度位置传输到计算机上,实现了绝对角位移的在线检测。实验结果表明:设计的编码器工作可靠,测量稳定。     

永磁同步电机转子起始位置检测新方法

针对目前永磁同步电机(PMSM)起始位置检测方法存在依赖精确的电流检测电路或需要复杂的建模和计算等问题,提出了一种永磁同步电机起始位置的新型检测方法.该方法在电机加电启动时按一定顺序给电机施加24个特殊空间矢量,使电机转子在较短时间内产生微小抖动,通过判断抖动的方向来推算此时电机的转子位置,该方法具有简单易实现的优点....     

基于全速域混合控制的同步磁阻电机无传感器矢量控制系统

针织大圆机的特殊运动状态要求其驱动电机具有较大的启动和带载能力以及较高的稳态运行精度,同步磁阻电机是一种应用于针织大圆机的理想电机,但现有同步磁阻电机无传感器控制,存在转子位置估计误差大、速度切换不平滑等问题。对此,提出一种基于全速域混合控制的同步磁阻电机无传感器矢量控制系统,零速和低速时采用脉振高频电流注入法,通过在估计坐标系的d轴注入一个幅值恰当的高频电流信号,使用估计q轴的高频电压信号估计转子位置;中速和高速时采用模型参考自适应法,通过建立数学模型并对其进行稳定性分析来估计转子位置;为了实现零速和低速到中高速的速度切换,提出一种改进的过渡区域融合观测方案,采用正弦型饱和函数代替传统的线性切换函数进行位置融合。为了验证方案的有效性,搭建了平台进行测试。由结果表明,该方案启动过程带载能力强,切换过程平滑且稳定,稳态运行过程波动小,是一种较适合大圆机电机驱动的无传感器矢量控制方法。     

基于SMO的开关磁阻电机无位置传感器控制仿真研究

针对开关磁阻电机中位置传感器的引入用所带来的结构复杂程度以及系统的成本的提高、电机可靠性以及坚固性降低等问题,提出了一种新的基于滑模观测器的开关磁阻电机无位置传感器控制方法:采用五点法磁链模型,结合滑模观测器实现了转子位置无位置传感器控制。该方法以转速以及电机转子位置作为状态变量,以实际磁链以及估算磁链的偏差作为滑模面,构建出了滑模观测器,对转子位置进行了间接检测。然后利用Matlab仿真软件搭建出了12/8极开关磁阻电机的仿真模型,并在Simulink环境下对开关磁阻电机进行了仿真研究。研究结果表明,所给出的无位置传感器控制方法可以有效地估算出电机的转速以及转子的位置,测量得到的转子位置误差小,具有较好的鲁棒性以及抗干扰能力,动态性能较好。     

Implementation of a sliding-mode-based position sensorless drive for high-speed micro permanent-magnet synchronous motors

Due to issues such as limited space, it is difficult if it is not impossible to employ a position sensor in the drive control of high-speed micro PMSMs. In order to alleviate this problem, this paper analyzes and implements a simple and robust position sensorless field-oriented control method of high-speed micro PMSMs based on the sliding-mode observer. In particular, the angular position and velocity of the rotor of the high-speed micro PMSM are estimated using the sliding-mode observer. This observer is able to accurately estimate rotor position in the low speed region and guarantee fast convergence of the observer in the high speed region. The proposed position sensorless control method is suitable for electric dental handpiece motor drives where a wide speed range operation is essential. The proposed sensorless FOC method is implemented using a cost-effective 16-bit microcontroller and tested in a prototype electric dental handpiece motor. Several experiments are performed to verify the effectiveness of the proposed method.     

Sensorless control for switched reluctance motor based on special position detection

This paper proposes a new sensorless control approach for switched reluctance motor (SRM) in the single pulse control mode in high speed operation. The sensorless method uses the cross point position of transformer electromotive force (EMF) and motional back electromotive force (BEMF) to estimate the rotor position. The cross point position can be derived from the inductance model of SRM, and it is regarded as reference position. The rotor position can be calculated by detecting the special position for each electrical cycle. The proposed position estimation method is not affected by the magnetic saturation of SRM. Importantly, no additional hardware and no complicated computation or memory storage are required with the proposed method. Finally, the simulation and experimental results on a three-phase 12/8-pole SRM demonstrate the validity of the proposed sensorless scheme.     

A novel robust speed controller scheme for PMBLDC motor

The design of speed and position controllers for permanent magnet brushless DC motor (PMBLDC) drive remains as an open problem in the field of motor drives. A precise speed control of PMBLDC motor is complex due to nonlinear coupling between winding currents and rotor speed. In addition, the nonlinearity present in the developed torque due to magnetic saturation of the rotor further complicates this issue. This paper presents a novel control scheme to the conventional PMBLDC motor drive, which aims at improving the robustness by complete decoupling of the design besides minimizing the mutual influence among the speed and current control loops. The interesting feature of this robust control scheme is its suitability for both static and dynamic aspects. The effectiveness of the proposed robust speed control scheme is verified through simulations.     

空调电机启动控制设备变形量激光检测方法

提出一种基于 MNF 的空调电机启动控制设备变形量激光检测方法。首先,利用激光扫描技术获得空调电机启动控制设备的具体变形位置,利用改进的最小噪声分离变换( MNF )方法,估计噪声信息并通过差分计算进行降维处理;然后,利用激光检测技术确定空调电机启动控制设备在低维噪声图像中的变形程度;最后,进行仿真实验测试。仿真结果表明,所提方法能够有效降低虚警率以及漏检率。     

Position detection of BLDC rotor based on adaptive wavelet neural network

Brushless DC(BLDC)motor is a complex nonlinear system,of which some parameters will also change during operation.Therefore,obtaining accurate rotor position directly through the line voltage becomes more difficult.So a new method is proposed in this paper which uses three line voltages as the input signal to identify the motor position based on adaptive wavelet neural network(WNN)and the differential evolution(DE)algorithm to optimize WNN structures,thus realizing the improvement of accuracy,exactness of the communication signals and convergence speed of the rotor position identification.Finally,both simulations and experimental results show that the proposed method has high accuracy of recognizing rotor position and strong orientation ability.     

Adaptive super-twisting sliding mode observer based robust backstepping sensorless speed control for IPMSM

This paper proposes a higher-order sliding mode observer based robust backstepping control to realize high-performance sensorless speed regulation for the interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM). A new robust adaptive super-twisting higher-order sliding mode based observer is proposed to estimate the rotor position. The proposed observer has advantages of sliding chattering reduction and robustness against uncertainties. And, a new robust integral adaptive backstepping control with sliding mode actions is designed to achieve precise speed regulation. The uncertainties with unknown bounds can be stabilized by the sliding mode actions. And both transient and steady performance can be achieved by using the sliding mode and integral actions simultaneously. Then, a sensorless scheme is put forward to by combining the presented observer and the proposed controller. The stability of the observer and controller are verified. Simulation and experiment results validate the proposed approach.