为了将位置传感器限制在开关磁阻电机（SRM）的应用范围内，基于脉冲注入方法的开关磁阻电机非位置传感器控制策略研究了单阈值，其使用具有6/4三相结构的电动机。行，例如，脉冲在总线电压中的变化的条件下注入到非导通相位，脉冲电流的峰值被通过取样和位置估计的装置计算出相对于预定电流阈值，根据相邻阈值的时间间隔计算电动机速度。
外，获得关于另一相位置的信息并分析估计位置和实际位置之间的差异的原因。方法建立了SRM无位置速度控制系统的仿真模型，并通过实验证明了其准确性和可行性。关磁阻电动机;没有位置传感器;脉冲注入;采样装置中图分类号：TM315文档代码标记：发动机ASensorless开关磁阻技术基于阈值uniqueLUO陈德荣，亚雄李丽孟秋FE NG YaojingAbstract：本文件提出了一个估算的间接控制策略基于单脉冲注入阈值的开关磁阻电动机（SRM）位置，恒温阀芯以减小由位置传感器引起的限制范围。电压变化，通过在6/4发动机的待用的相注入电压脉冲，检测由该文献中提出的采样方法的装置的峰值电流，其结果然后被用于预测的位置比较当前。得的方法仅确认每个时刻的位置。分析了估计位置和实际位置之间的差异。提出的方法不仅减小了由喷射脉冲引起的负扭矩影响，而且还灵活地实现了优化发动机运行状态的角度控制。制系统与Simulink集成，DSP实验结果证实了当前的方法。键词：开关磁阻电机，无位置传感器控制，脉冲喷射，开关磁阻电机装置采样（SRM）是一种新型的机电一体化的速度控制电机的实用新型采用双凸极结构，集中绕组缠绕在定子上，并且转子上没有永磁材料或绕组。
此，本实用新型具有结构简单，坚固，起动转矩大，速度控制范围大，运行效率高等优点[1]。置传感器的引入，如电磁，磁和磁传感器，增加了系统的成本并降低了其可靠性[2]，从而限制了MRS应用的范围，因此寻求无传感器技术位置已成为该领域潜在的研究领域。在用于控制非SRM位置[3-4]，其中主要使用由传感器收集的信号来计算的一系列参数，例如电感和用于识别的位置的连结流的许多方法对于SRM的低速操作，主搜索位置检测方法目前是同步的。流波形方法和高频脉冲注入方法在相电流波形方法中，反映转子位置信息的增量电感可以通过绕组电流阶段获得变化率[5]。此基础上，文献[6-8]分析了电动势向后对转子位置检测的影响。时，电感模型是位置的单值函数和不考虑绕组相的饱和。rotor.La脉冲喷射方法的定位精度的电流的变化率的影响，提出了由Harris和Lang剑桥大学的[9]。过在非导电相注入的高频电压脉冲，的响应电流，恒温阀芯计算以计算相电感，再加上和电感的位置关系这样得到的转子的位置。
于高频脉冲电压时间短，开关周期中的平均等效电压低，非导通阶段的响应电流低。这种方法中，文献[10]提出了SRM。正常操作中，一个脉冲被注入到响应电流的非导电性的相位和幅度被确定为确定commutation.Ce方法的时间允许反过来切换时，但是开关位置是不好，开启角度和停止角度是固定的，这给出了启动电流。Torques [11-12]建议通过使用电子功率器件开启和关闭时电流变化的斜率差来估计给定时刻MRS的电感，然后将电感模型线性化得到一点。息：该方法可以忽略绕组电阻下降和开关状态转换区域中的反电动势的影响，并且可以执行完整周期的位置估计。献[13]提出了一种基于双电流阈值的脉冲注入方法，将阈值设置为两个不同的阶段。自操作控制和电机位置检测的脉冲注入使得能够在整个循环中注入脉冲以及调整打开角度和切割角度。相位停用时，另一相将在系统中产生耦合。定孔径角和闭合角不利于减小转矩脉动和优化系统。冲电流计算方法考虑了在车辆运行期间由实际系统操作和母线电压变化中的突然负载和过载变化引起的突然负载变化。固定脉冲频率和周期条件下调整电流阈值，然后创建Matlab控制系统仿真模型。试对象是15 kW 6/4 SRM，DSP28335用作控制器来检查方法的效率。SRM无基本位置传感器原理脉冲电流峰值检测在高频脉冲注入期间，脉冲电流峰值与电机转子位置，脉冲电压有关总线，开关频率，脉冲占空比等文献[14]中提出了使用模拟积分电路用于完整脉冲电流采样，使得积分的最终输出是脉冲的峰值电流值的函数。考虑了硬件电路，以及由过电流引起的积分器饱和问题，在此基础上提出了平均采样方法来计算脉冲电流的峰值，即，使用脉冲周期中的一系列采样数据计算脉冲电流峰值。1显示，在脉冲周期期间，电流在增加的时间和自由轮相位的对称性中被划分，因此只有在上升阶段的电流值必须被考虑在内。设采样频率为n×100 kHz，占空比为D（保修电流）。时间，必须是D <0.5），然后在整个脉冲周期Ts内样本N = 100次。操作的RS原理的脉冲峰值功率的阈值，根据该三相SRM轮6/4磁极传导的原理可以从45°导通的范围内选择，以75°。
工作在45°时，绕组的低电感会导致电流迅速上升，从而保证控制电流环截止所需的电流。于绕组中的续流状态，不能立即注入脉冲，否则电流将迅速增加，导致脉冲电流峰值的检测误差。以适当地选择0°至45°作为SRM脉冲注入区域。压波动对阈值的影响根据公式（4），母线电压的波动会影响脉冲电流峰值，从而导致位置估计误差。高精度根据位置的估计，有必要在总线电压波动时讨论第I电流阈值。置的变化如图4（a）所示。了更清楚地描述三者之间的关系，请参考峰值电流波形，将总线电压改变到不同的位置，如图4（b）所示。（b）可以看出，不同位置的脉冲电流的峰值与母线电压成线性关系。子的位置θ/（°）（a）电流的峰值作为不同电压下位置的函数。性关系可以表示如下：Ith = k（θ）Udc h（θ）（10）其中：k（θ）和h（θ）是随位置变化的系数。
的来说，本文选择37°作为位置估计点，得到k（θ）为0.023 5，h（θ）等于-0.039 3。脉冲电流的峰值达到预定阈值时，执行位置的更新以允许估计位置。此同时，你必须知道速度。同相的脉冲峰值电流的间隙距离Δθ达到预设电流阈值：Δθ=2π/ NR（11），其中：Nr为转子极的数量。RS操作中，等式（12）计算转子速度RS R：ωR=2π/NrΔT（12）其中DT是时间间隔在该喷射脉冲电流的峰值单相达到阈值。际上，考虑到检测电流传感器引起的误差，公式（12）是必要的。算出的r被过滤。计使用等式任何位置（13）：θ=θT ∫ωrdt（13）为一个三相电机6/4，转子极的数量是NR 4和SRM旋转每回合4次。新：每个更新位置是θt，并且通过等式（13）计算周期的位置信息，直到电流达到阈值的下一时刻。果存在一些位置误差并且在下一个位置信息随时间的估计中不累积，则只要预设电流阈值准确，就可以更好地实现无位置操作。果A相用作参考相，则注入脉冲。
后，B和C的位置分别延迟30°和60°，以获得每相的实时位置，并调整SRM的开启角度和关闭角度。SRM工作在最佳状态，这个过程比传统的脉冲注入方法更灵活。少整个循环中的脉冲注入，减少负扭矩并提高系统效率角度误差分析稳定的系统运行依赖于峰值电流和参考电流阈值容量能够正确地比较系统的大小。件：离线获得的参考位置电压变化的脉冲电流峰值准确，选择参考位置，电感位置精度必须最高相同的当前错误的情况。射脉冲的频率也提供了一些错误，在估计位置：在所述脉冲的相同的注入区，所述脉冲的喷射时间随旋转速度增大，并且误差结果如下。SRM转速等于n和喷射脉冲的频率是fpulse，机械角误差ΔθM如下：N60 =ΔθM×360×1fpulse（14），用于与所述SRM转子的极数Nr，产生电角度误差ΔθE。：ΔθE=ΔθM×NR（15）的位置传感器在上面的部分的无速度控制系统中，如图5所示的无位置传感器的速度控制系统SRM该系统由外部速度环和电流纹波内环。度控制器将速度误差转换为给定的电流I *，以实现速度控制。电流由开度角，闭合角，转子位置和旋转方向，以及返回电流的实际延迟。MRS函数使用取样的装置，用于检测注入的脉冲电流的峰值，并在与所述基准电流的阈值比较时获得的位置信息，从而完成了位置的估计和速度，同时灵活调整开口。度和截止角度优化了电动机的运行状态。真分析可以验证理论的准确性。文在Matlab / Simulink中进行了仿真。虑到这个问题，参数如下：如表1所示，开关频率和脉冲注入频率设置为5 kHz，采样频率为500 kHz，注入脉冲服务为0.2，总线电压额定值为250 V，额定速度为1，190 rpm，开启角度θon为45°，截止角θoff为75°。图6中，SRM由主电机驱动，速度为500 rpm，母线电压为250 V，通过注入脉冲获得模拟电流的波形。冲电流的峰值处于半电感周期。7显示了单调，它保证了估算电流阈值的可行性，图7显示了20 N·m，300 rpm负载下的电机仿真曲线，并且总线电压模拟正弦变化。
非导电相的脉冲的注入在整个循环过程中减少了脉冲的喷射时间，并减少给定装置的切换频率的限制负扭矩，电流滞后MRS以5 kHz执行。
就是说，真正的值和滞后基准值在一段的200微秒比较和操作电流波动比在理想的频率的情况下的当前相对更没有滞后。冲电流按式（9）峰值采样方法，脉冲电流峰值波形Ip如图7所示。证明了所提出的平均采样方法的准确性和允许精确计算脉冲电流的峰值。流阈值可以动态地跟随母线电压的演变并允许正确估计转子位置。据等式（14）和（15），在5kHz频率，300rpm下，通过该方法产生的机械角度误差ΔθM为0.36°。于6/4 SRM，电角度误差ΔθE为1.44°。8显示了这种情况下转子位置的模拟波形。
置误差接近计算值且误差范围小于1°，因此算法可以准确估计位置测试验证为了检查控制策略的可行性测试了不平衡半桥相位功率变换器和控制电路的电源系统。试平台如图11所示。序部分在DSP中实现，无需额外的硬件资源。论本文使用脉冲注入方法结合平均值。总线电压以脉冲电流的峰值的变化的影响的采样方法交易，则SRM传感器技术基于脉冲注入阈值的方法，该方法不需要操作或复杂的规模。部硬件电路。真和实验验证了该方法在15 kW电机上没有位置传感器的情况下能够稳定工作。于采用脉冲注入方式，在高速非导通阶段和注入时间内电流续流时间变长。过缩短，该方法适用于电机的低速状态和可以结合流量耦合方法，电感模型和其他状态观测方法，在整个速度范围内实现无位置操作。
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