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基于速度变化率的无位置传感器无刷直流电机风力发电系统换相误差补偿策略

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电工技术学报 2021年第11期36卷 2374-2382页

作者：边春元邢海洋李晓霞刘尚玥贾玉龙东北大学信息科学与工程学院沈阳110819 广东电网有限责任公司东莞供电局东莞523008

针对无位置传感器无刷直流电机风力发电系统变速运行时存在换相误差的问题,通过对无刷直流发电机反电动势波形的分析,推导出转速变化时换相误差角度与反电动势过零时间间隔的数学关系,并及时调整过零点延时角度,对相应的误差进行补偿。... 详细信息

针对无位置传感器无刷直流电机风力发电系统变速运行时存在换相误差的问题,通过对无刷直流发电机反电动势波形的分析,推导出转速变化时换相误差角度与反电动势过零时间间隔的数学关系,并及时调整过零点延时角度,对相应的误差进行补偿。与传统换相误差补偿方法相比,此方法具有能够实时补偿和校正,方法简单,容易实现等优点。经实验验证,该方法可以准确地检测换相误差角度,并能有效地补偿无刷直流电机的换相误差,提高电机换相的精度,具有广泛的适用性和应用价值。

关键词：无刷直流电机无位置传感器换相误差补偿反电动势风力发电

基于端电压尖峰的无刷直流电机无位置传感器换相控制策略

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电机与控制学报 2024年第5期28卷 173-182页

作者：黄文晖闵华松武汉科技大学机器人智能系统研究院湖北武汉430081

针对现有的换相误差补偿方法需要额外滤波电路和检测电路导致无传感器换相方法变得更加复杂的问题,提出一种端电压尖峰脉冲换相误差补偿方法,实现了对无刷直流电机无传感器换相误差的准确补偿。研究了抗干扰性强的端电压尖峰脉冲信号的... 详细信息

针对现有的换相误差补偿方法需要额外滤波电路和检测电路导致无传感器换相方法变得更加复杂的问题,提出一种端电压尖峰脉冲换相误差补偿方法,实现了对无刷直流电机无传感器换相误差的准确补偿。研究了抗干扰性强的端电压尖峰脉冲信号的变化特性,得出了端电压尖峰脉冲持续时间是随着换相误差单调变化的结论,并利用端电压尖峰脉冲设计了换相误差闭环控制方法。该方法无需额外的滤波电路和检测电路,简化了换相误差补偿方法的电路设计,并且具备良好的鲁棒性和准确性。搭建了仿真和实际实验平台,对比了补偿前后的换相误差,实验结果表明,所提出方法能够实现准确的换相误差补偿。仿真实验和实际实验中,换相误差分别被控制在了1.1个电角度范围内和4个电角度范围内。在速度调控实验中,补偿后的无传感器方法表现出了和霍尔传感器相似的动态特性。相比于现有方法,提出方法更适合无刷直流电机无传感器方法在高性能电机控制场景的应用。

关键词：无刷直流电机六步换相法无传感器控制换相误差补偿端电压尖峰脉冲闭环控制

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高速永磁无刷直流电机无位置传感器控制及其误差补偿

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高速永磁无刷直流电机无位置传感器控制及其误差补偿

作者：程昱天津大学

学位级别：硕士

基于无位置传感器方法控制的高速永磁无刷直流电机具有结构简单、体积小、适应性强等优点,在航空航天等高转速场合应用前景广阔。但高速情况下,传统无位置传感器控制方法存在的换相误差问题更明显,直接影响高速永磁无刷直流电机运行效... 详细信息

基于无位置传感器方法控制的高速永磁无刷直流电机具有结构简单、体积小、适应性强等优点,在航空航天等高转速场合应用前景广阔。但高速情况下,传统无位置传感器控制方法存在的换相误差问题更明显,直接影响高速永磁无刷直流电机运行效率和可靠性。为实现高速永磁无刷直流电机无位置传感器控制,以及解决换相误差问题,本文通过分析换相点前后的线反电动势特性,提出一种无位置传感器控制下的换相误差补偿方法。首先采用基于虚拟中性点电压的反电动势方法,通过滤波得到电机悬空相反电动势过零点,获得电机的估测换相点。然后通过同步采样获得电机的端电压计算线电压,在不同的换相区间选择合适的线电压构造该换相区间下电机的目标函数,使得目标函数只与电机端电压有关。最后由估测换相点确定两积分区域,对目标函数分别进行积分,根据积分差值变化趋势得到其与换相误差角之间的对应关系,以此确定电机估测换相点的误差并对其进行补偿,从而实现电机的无位置传感器控制。由于目标函数的计算只与电机端电压有关,不依赖电机自身参数以及反电动势的理想性,因此本方法具有较强的鲁棒性。同时本方法不受电机转速影响,因此在变速工况下仍可准确补偿电机换相点。本文基于高速永磁无刷直流电机搭建了实验系统平台,基于电机虚拟中性点电压获得电机的估测换相点,在恒速和变速工况下对估测换相点进行误差补偿,实现了电机的准确换相,实验结果证明了本方法的正确性和有效性。

关键词：高速永磁无刷直流电机无位置传感器线反电动势换相误差补偿

一种基于线电压差积分的无位置传感器无刷直流电机换相误差检测和校正方法

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电工技术学报 2019年第22期34卷 4651-4660页

作者：姚绪梁林浩鲁光旭王景芳赵继成哈尔滨工程大学自动化学院

针对无位置传感器无刷直流电机运行时存在换相误差的问题,分析了换相误差角度和线电压差积分值的数学关系,考虑了续流过程对线电压差积分值的影响,在此基础上提出一种基于线电压差积分的无位置传感器无刷直流电机换相误差校正方法。与... 详细信息

针对无位置传感器无刷直流电机运行时存在换相误差的问题,分析了换相误差角度和线电压差积分值的数学关系,考虑了续流过程对线电压差积分值的影响,在此基础上提出一种基于线电压差积分的无位置传感器无刷直流电机换相误差校正方法。与传统换相补偿方法相比,该方法不需要重新构造电机的虚拟中性点,积分边界容易确定,补偿算法简单。实验结果表明了理论的正确性及所提出的补偿方法的有效性。

关键词：无刷直流电机无位置传感器控制换相误差补偿线电压差积分

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无刷直流电机无位置传感器换相补偿方法研究

北京信息科技大学学报（自然科学版） 2020年第3期35卷 67-73,79页

作者：赵云龙马利娇孙文胜李霄陈少华北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192

针对无刷直流电机利用反电动势法进行无位置检测中的换相误差,分析了滤波电路造成的角度滞后,以及由其引起的换相超前、滞后等问题。根据滞后角的不同,设计了“60°-α”和“120°-α”两种换相模式,并利用软件进行定时补偿。在此基础上... 详细信息

针对无刷直流电机利用反电动势法进行无位置检测中的换相误差,分析了滤波电路造成的角度滞后,以及由其引起的换相超前、滞后等问题。根据滞后角的不同,设计了“60°-α”和“120°-α”两种换相模式,并利用软件进行定时补偿。在此基础上,提出了一种带有换相误差补偿的闭环调速策略,并在基于DSP控制芯片-TMS320F28355的实验平台进行验证,证明了该方法的有效性与可行性。

关键词：无刷直流电机无位置检测换相误差补偿滞后角