单霍尔故障下无轴承永磁薄片电机径向位移容错检测研究

作     者：赵攀 王宇 张艺 

作者机构：南京航空航天大学自动化学院 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51977107) 航空科学基金(2020HKZ0001) 江苏省重点研发项目(PCA21001) 南京航空航天大学科研与实践创新计划(xcxjh20220345)资助项目 

主　　题：无轴承永磁薄片电机 径向位移 霍尔传感器 容错控制 谐波补偿 

摘      要：由于人工无轴承心脏泵要求微型化，所以心脏泵系统不能采用大体积的电涡流传感器来采集径向位移信息。基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机采用霍尔同时辨识转角和径向位移，大幅降低系统体积。霍尔输出信号直接影响无轴承电机悬浮性能，当单个霍尔传感器故障时，由于缺失一相磁链导致电机失浮。为了提高基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机容错能力，本文针对单霍尔传感器故障时角度和径向位移信息会重新耦合难以高精度分离问题，提出基于谐波补偿的霍尔磁链重构算法。首先，采用磁链重构思想，利用剩余非故障霍尔重构用于解算径向位移的一相磁链；然后，对上述重构磁链中不偏心三次谐波进行补偿，并构建霍尔矫正表求解径向位移。最后搭建实验平台，通过仿真和实验验证了所提算法的准确性。