適用于混合動(dòng)力汽車的表貼式永磁同步電機(jī)初始位置估算（英文）

【摘要】：目的:混合動(dòng)力汽車采用表貼式永磁同步電機(jī)作為輔助動(dòng)力,并采用價(jià)格低廉且性能可靠的開關(guān)霍爾位置傳感器提供轉(zhuǎn)子角度信息。然而,霍爾開關(guān)位置傳感器初始位置測(cè)量精度為±30°(電角度),使得永磁同步電機(jī)在汽車啟動(dòng)階段提供的最大電磁轉(zhuǎn)矩受到限制。因此,本文對(duì)表貼式永磁同步電機(jī)非線性(磁飽和)模型進(jìn)行了研究,并依據(jù)非線性模型進(jìn)行較準(zhǔn)確的初始位置估算。創(chuàng)新點(diǎn):1.采用新穎的永磁同步電機(jī)非線性數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出磁飽和特征函數(shù)以及轉(zhuǎn)子位置信息;2.采用混合注入法(注入高頻電壓矢量和直流電壓矢量)估算轉(zhuǎn)子位置,其中直流電壓用于改變鐵芯飽和度,而鐵芯飽和度又將調(diào)制高頻電流響應(yīng)。結(jié)合一種特殊的解調(diào)算法便可從高頻電流響應(yīng)中獲得磁飽和特征函數(shù)以及轉(zhuǎn)子位置信息。方法:1.研究了表貼式永磁同步電機(jī)的磁飽和數(shù)學(xué)模型,并采用Ansoft/Maxwell軟件對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證;2.根據(jù)磁飽和模型提取出磁飽和特征函數(shù)fsat,并初步用于估算磁極位置(誤差±25°);3.在估算的轉(zhuǎn)子磁極方向上注入直流激磁電流,使鐵芯更加飽和,呈現(xiàn)凸極效應(yīng)(Lqq/Ldd1);4.由于鐵芯更加飽和,可采用位置觀測(cè)器獲得較精確的轉(zhuǎn)子位置;5.通過MATLAB/simulink和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了轉(zhuǎn)子位置估算。結(jié)論:1.在定子繞組中注入直流激磁電流,營造磁飽和效應(yīng);2.采用解調(diào)算法(2個(gè)二階帶通濾波器和3個(gè)一階慣性濾波器)可提取飽和度特征函數(shù)和轉(zhuǎn)子位置信息;3.本位置估算實(shí)施簡單,提高了表貼式永磁同步電機(jī)初始位置檢測(cè)精度。 【作者單位】： Department
【關(guān)鍵詞】： 表貼式永磁同步電機(jī) 初始位置估算 非線性模型 混合注入法 位置觀測(cè)器
【基金】：Project supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.51207029 and 51507039) the Fundamental Research Funds for the Central Universities,China(No.HIT.NSRIF.2017013) the China Postdoctoral Science Foundation(No.2016M591529)
【分類號(hào)】：U469.7;TM341
【正文快照】： 1 Introduction Hybrid electric vehicles(HEVs)are one of the main trends in current vehicle development.Adding supplemental energy storage and energy conversion devices to conventionally powered passenger cars allows vehicle manufacturers to significantl

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