永磁同步电机原理_中国百科网
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永磁同步电机原理
     可逆转齿轮减速永磁同步电动机的原理和优点单相可逆永磁同步电动机是由永磁同步电动机和减速机构合为一体的可控制正反运转的同步电动机.减速机构有多种变比.永磁同步电机的转子是多极的永磁磁钢,定子是两对爪极偏90度电角度,每对爪极外套一线圈.本电机由单相电源供电,由电容裂相 ...
永磁同步电机no:1优质工作原理作者：永磁同步电机厂家发布：日浏览次数:3文章引用地址：/news_content.asp?nid=166当永磁同步电机试图通入由三相逆变器经脉宽调制获得的正弦交流电源的大道 ...
机。当把三相对称电源加到三相对称绕组上后，自然会产生同步速的旋转的定子磁场，同步电机转子的转速是与外部电源频率保持严格的同步，且与负载大小没关系。2．1．2交流永磁同步电机的工作原理本系统采用的是自控式交直交电压型电机控制方式，由整流桥、三相逆变电路、控制电路、三相交流永 ...
机。当把三相对称电源加到三相对称绕组上后，自然会产生同步速的旋转的定子磁场，同步电机转子的转速是与外部电源频率保持严格的同步，且与负载大小没关系。2．1．2交流永磁同步电机的工作原理本系统采用的是自控式交直交电压型电机控制方式，由整流桥、三相逆变电路、控制电路、三相交流永 ...
同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机。一、发电机获得励磁电流的几种方式1、直流发电机供 ...
同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机。一、发电机获得励磁电流的几种方式1、直流发电机供 ...
永磁同步伺服电机（pmsm）驱动器原理来源：百度空间摘要：中达电通雄司伺服数控产品处周瑞华摘要：永磁交流伺服系统以其卓越的性能越来越广泛地应用到机器人、数控等领域，本文对其驱动器的效用实现做了简单的描述，其中包括整流局部的整流过程、逆变局部的脉宽调制（pwm）技术的实 ...
1交流永磁同步伺服驱动器结构伺服驱动器大体可以划分为功能比较独立的功率板和控制板两个模块。如图2所示功率板（驱动板）是强电部，分其中包括两个单元，一是功率驱动单元ipm用于电机的驱动，二是开关电源单元为整个系统提供数字和模拟电源。控制板是弱电部分，是电机的控制核心也是伺 ...
永磁同步电机测量磁场的霍尔效应法利用霍尔元件测磁的原理非常简单。把霍尔元件放在被测的磁场中，输入控制电流ic，并保持电流为常值，这是通过测量霍尔电动势的大小就可以确定磁通密度b的大小,利用霍尔效应还可以测量直流磁场和交流磁场。测量直流磁场时，若控制电流ic为直流，则霍 ...
路、异步通讯电路、can总线收发器以及高速的可编程静态ram和大容量的程序存储器等。伺服驱动器通过采用磁场定向的控制原理(foc)和坐标变换,实现矢量控制(vc),同时结合正弦波脉宽调制(spwm)控制模式对电机进行控制。永磁同步电动机的矢量控制一般通过检测或估计电机转 ...
路、异步通讯电路、can总线收发器以及高速的可编程静态ram和大容量的程序存储器等。伺服驱动器通过采用磁场定向的控制原理(foc)和坐标变换,实现矢量控制(vc),同时结合正弦波脉宽调制(spwm)控制模式对电机进行控制。永磁同步电动机的矢量控制一般通过检测或估计电机转 ...
基于交流永磁同步电机的全数字伺服控制系统基于交流永磁同步电机的全数字伺服控制系统基于交流永磁同步电机的全数字伺服控制系统根据永磁同步电机的数学模型和矢量控制原理，通过仿真和实验研究，sgm20f出一套基于dsp控制的伺服系统，并给出了相应的实验结果验证该系统的可行 ...
统的研究设计全如何解决同步电机串联之后回流的问题同步电机永磁同步电机同步电机齿轮什么是同步电机同步电机异步电机同步电机原理同步电机工作原理永磁低速同步电机三相同步电机同步电机启动同步电机永磁同步电机同步电机齿轮什么是同步电机同步电机异步电机同步电机原理同步电机工作原 ...
答&如果同步电机不同步运行，会怎样？1个回答&电机在什么状态下会启动不起来6个回答&电机浸漆后常用什么方法烘干要到什么状态4个回答同步电机永磁同步电机永磁同步电机原理同步电机原理永磁低速同步电机什么是同步电机三相永磁同步电机pdf同步电机的工作原 ...
永磁同步电机中的磁量的测量分为两类，一是磁场参数的测量，如磁场的强度、磁通密度（磁感应强度）、磁通量等。二是磁性材料磁性能的测量，如磁导率、磁滞回线、铁损等。永磁同步电机是根据电磁感应原理完成机电能量转换的电磁机械，在电机中总是电和磁同时存在。要研究电机就必须对电 ...
步电机永磁同步电机同步电机齿轮什么是同步电机同步电机异步电机同步电机原理同步电机工作原理永磁低速同步电机三相同步电机同步电机启动同步电机永磁同步电机同步电机齿轮什么是同步电机同步电机异步电机同步电机原理同步电机工作原理...什么叫同步电机和异步电机?有何区别近年由于永 ...
摘要：本文介绍永磁同步电机矢量控制原理和基于stm32矢量控制在变频空调永磁同步风机中的应用解决方案,该方案采用单电阻电流采样及无位置传感器的速度检测和转子位置检测的系统结构。通过加入噪音消除、电机缺相检测、抗台风启动及系统过流过压保护等功能模块使得本方案具有低风机噪 ...
度和快速响应速度。本文是在我系研制的交流永磁同步直线电机基础上进行基于矢量变换控制的驱动系统设计应用。2. 交流永磁同步直线电机工作原理　　直线电机的工作原理上相当于沿径向展开后的旋转电机。交流永磁同步直线电机通入三相交流电流后，会在气隙中产生磁场，若不考虑端部效应，磁 ...
机移动位移。三、 永磁同步直线电机矢量控制原理交流电机的矢量控制是1971年由德国f.blaschk等人提出的。其基本思想是在交流电机上模拟直流电机的转矩控制规律。在磁场定向坐标上，将电流矢量分解为产生磁通的励磁电流和产生转矩的转矩电流，使两个电流分量相互垂直、彼此独 ...
式（5）中，x为直线电机移动位移。三、永磁同步直线电机矢量控制原理交流电机的矢量控制是1971年由德国f.blaschk等人提出的。其基本思想是在交流电机上模拟直流电机的转矩控制规律。在磁场定向坐标上，将电流矢量分解为产生磁通的励磁电流和产生转矩的转矩电流，使两个电流分 ...永磁同步电机控制系统中变比例系数_图文_百度文库
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永磁同步电机控制系统中变比例系数
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你可能喜欢一种永磁同步电机转子初始位置定位的方法
专利名称一种永磁同步电机转子初始位置定位的方法
技术领域本发明涉及一种永磁同步电机转子初始位置定位新方法，方法简单，精度高。
背景技术永磁同步电机功率密度高，效率高，动态响应快，定位精确，这些优点使得永磁同步电机作为交流伺服电机在位置伺服控制系统中已经日益受到广泛的重视和应用。在位置伺服控制系统中，永磁同步电机转子位置角是很重要的控制信息，没有位置角就难以确定定子绕组的控制状态，电机就可能发生速度振荡甚至失步，更谈不上实现高精度位置伺服控制。然而，由于转子存在永磁，磁极在转速为O时的位置是随机不确定的，除了旋转变压器和绝对式光电编码器等位置传感器能够确定转子初始位置角外，就是增量式光电编码盘这样高精度的位置传感器也不能判断转子静止时的位置角，因此永磁同 步电机初始转子位置角的确定是十分关键的。永磁同步电机转子初始位置角的确定通常使用脉冲电压注入法。定子绕组输入脉冲电压产生固定位置的定子电枢磁场，从而强迫转子永磁磁极与定子磁场对齐，实现整步。这类方法适用于空载或轻载情况下转子初始位置的校正。但是，对于增量码盘这样的位置传感器，测得的转子位置为相对位置，得不到其绝对位置。常用的方法是在驱动电机之前用手动的方法转动电机，使增量码盘找到零位脉冲信号，然后清零脉冲数，使增量码盘的零位对应电机的零位。这种使用手动转动电机的方法，依赖于人工协助，无法实现电机控制的全自动。因此，研究如何使用控制器而非手动的方法实现永磁同步电机转子初始位置定位以及如何提闻定位精度具有重要的意义。
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明实施例提供一种简单而高精度的永磁同步电机转子初始位置定位方法，以解决现有技术的问题。一种永磁同步电机转子初始位置定位方法，包括以下步骤—、使用方波驱动和霍尔元件反馈的转子位置信息启动电机首先根据外部模拟量输入转速指令给定值以及转向要求确定转速指令再利用转子位置传感器霍尔元件检测到的转子位置信号变化估算出转子实际转速ω，并得到转速误差信号Λ ω = ωΓ-ω ；然后利用转速PI调节器计算电流参考指令值^ ;同时采样电流值I ;接着计算电流误差信号ΛΙ = 1「1，利用电流PI调节确定功率开关器件导通的占空比；最后根据霍尔元件信号以及指令电流产生转矩的正负确定定子绕组控制逻辑，输出相应的PWM波形，使得转子按照控制的要求运行；电机启动之后，电机侧的增量码盘找到零位脉冲信号后，记录下此时的脉冲数；随后清零脉冲数，使增量码盘的零位对应电机的零位；二、进入正弦波驱动并对电机极对数进行定位在正弦波驱动控制器中，给定定子静止两相坐标系统中的电压指令信号的Ua为一恒定值、U0为零，此时电机将自动旋转到某一极的边缘，并在此边缘上锁紧不动，即强迫转子永磁磁极与定子磁场对齐，实现整步；得到此时增量码盘的脉冲数MO，由此得到电机每个磁极转动范围内的脉冲数范围，然后将脉冲数转换成机械角度，得到电机每个磁极转动范围内的机械角度范围，完成了初始位置定位。优选地，在所述进入正弦波驱动并对电机极对数进行定位的步骤中，当得到转子位置传感器测得的码盘脉冲数时，转换成机械角度，根据转子初始位置定位得到的极对数定位即可确定此位置属于电机的哪一磁极范围内；然后将此机械角度减去此磁极范围内初始位置的机械角度，再乘以极对数，即得到此时转子位置的电角度，此电角度可用于永磁同步电机的矢量控制中，进行正弦波驱动。本发明还提供了一种永磁同步电机伺服驱动系统，包括永磁同步电机、霍尔元件、增量码盘、制动器、旋转变压器和正弦波驱动控制器；其中，所述霍尔元件用于电机转子初始定位时检测电机的位置信息，所述码盘用于正弦波驱动时检测电机的位置信息和速度信 息，所述制动器用于电机定位时的锁紧，所述旋转变压器用于检测所述伺服驱动系统的位置信息；其中，所述永磁同步电机的转子初始位置定位过程被配置为包括以下步骤一、采用方波驱动的方式和霍尔元件检测的转子位置信息启动电机；二、进入正弦波驱动并对电机极对数进行定位。本发明的转子初始位置定位方法可以实现电机从启动到运转的全自动，不需要外力或人工启动，同时方法简单，精确度高，这种定位方法在电机控制中具有以下有益效果I.本发明方法简单，电机运行平稳；2.电机转子初始位置定位精度高。
图I是永磁同步电机的正弦波驱动结构框图。图2是电机转子初始位置定位流程图。图3是正弦波驱动中反馈的码盘脉冲值转换为电角度流程图。
具体实施例方式图I是根据本发明的永磁同步电机伺服驱动系统结构框图，伺服驱动系统由永磁同步电机、霍尔元件，增量码盘，制动器，旋转变压器和正弦波驱动控制器组成。其中霍尔元件用于电机转子初始定位时检测电机的位置信息；码盘用于正弦波驱动时检测电机的位置信息和速度信息；制动器用于电机定位时的锁紧；旋转变压器用于检测伺服驱动系统的位
置信息。假设所用永磁同步电机为N对极，增量码盘为M线，倍频数为k。电机转子初始位置定位包括两个步骤，第一，采用方波驱动的方式和霍尔元件检测的转子位置信息启动电机；第二，电机极对数定位。电机转子初始位置定位具体流程图如图2所示首先，将电机使用方波驱动的方式启动起来，此时使用的转子位置传感器为霍尔元件。方波驱动流程如下根据外部模拟量输入转速指令给定值以及转向要求确定转速指令再利用转子位置传感器霍尔元件检测到的转子位置信号变化估算出转子实际转速ω，并得到转速误差信号Λ ω = ωΓ-ω ;然后利用转速PI调节器计算电流参考指令值同时采样电流值I ;接着计算电流误差信号ΛΙ = 1「1，利用电流PI调节确定功率开关器件导通的占空比；最后根据霍尔元件信号以及指令电流产生转矩的正负确定定子绕组控制逻辑，输出相应的PWM波形，使得转子按照控制的要求运行。电机启动起来之后，电机侧的码盘找到零位脉冲信号(Z脉冲信号)后，记录下此时的脉冲数。清零脉冲数，使码盘的零位对应电机的零位，此时，增量码盘可以当作绝对位置传感器使用。然后进入正弦波驱动，对电机极对数进行定位。在传统的电机极对数定位中，采用闭环控制的方法，即给定q轴电流为一恒定值，d轴电流id为0，电角度0^为-90°。通过电流传感器反馈的电流信号，计算出q轴和d轴的电流误差，通过电流环电流调节器，使电机旋转到某一极边缘，锁紧不动。在本发明中，提出了更加简单和可靠的开环控制的方法。根据定子电压在转子dqO坐标系统中的方程和反Park变换矩阵，如下式所示，由给定q轴电流i,为一恒定值，d轴电流id为0，电角度Θ为-90°可以推导出给定电压指令信号Ua为一恒定值，Ue为O。
由= N，id = 0，θ = -90°，电机角速度ω = 0，经由下式可得Ud = O, Uq =(Rs+pXLq) XN0 Rs, p, Ltl均为常数。可知，Ud为O, Utl为一!'亘定常数,设为Niq
1.一种永磁同步电机转子初始位置定位方法，其特征在于，包括以下步骤
一、使用方波驱动和霍尔元件反馈的转子位置信息启动电机首先根据外部模拟量输入转速指令给定值以及转向要求确定转速指令ωρ再利用转子位置传感器霍尔元件检测到的转子位置信号变化估算出转子实际转速ω，并得到转速误差信号Λ ω = ωΓ-ω ;然后利用转速PI调节器计算电流参考指令值^ ;同时采样电流值I ;接着计算电流误差信号ΔΙ = 1「1，利用电流PI调节确定功率开关器件导通的占空比；最后根据霍尔元件信号以及指令电流产生转矩的正负确定定子绕组控制逻辑，输出相应的PWM波形，使得转子按照控制的要求运行；电机启动之后，电机侧的增量码盘找到零位脉冲信号后，记录下此时的脉冲数；随后清零脉冲数，使增量码盘的零位对应电机的零位；
二、进入正弦波驱动并对电机极对数进行定位在正弦波驱动控制器中，给定定子静止两相坐标系统中的电压指令信号的Ua为一恒定值、U0为零，此时电机将自动旋转到某一极的边缘，并在此边缘上锁紧不动，即强迫转子永磁磁极与定子磁场对齐，实现整步；得到此时增量码盘的脉冲数MO，由此得到电机每个磁极转动范围内的脉冲数范围，然后将脉冲数转换成机械角度，得到电机每个磁极转动范围内的机械角度范围，完成了初始位置定位。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述进入正弦波驱动并对电机极对数进行定位的步骤中，当得到转子位置传感器测得的码盘脉冲数时，转换成机械角度，根据转子初始位置定位得到的极对数定位即可确定此位置属于电机的哪一磁极范围内；然后将此机械角度减去此磁极范围内初始位置的机械角度，再乘以极对数，即得到此时转子位置的电角度，此电角度可用于永磁同步电机的矢量控制中，进行正弦波驱动。
3.一种永磁同步电机伺服驱动系统，包括永磁同步电机、霍尔元件、增量码盘、制动器、旋转变压器和正弦波驱动控制器；其中，所述霍尔元件用于电机转子初始定位时检测电机的位置信息，所述码盘用于正弦波驱动时检测电机的位置信息和速度信息，所述制动器用于电机定位时的锁紧，所述旋转变压器用于检测所述伺服驱动系统的位置信息；其特征在于，所述永磁同步电机的转子初始位置定位过程被配置为包括以下步骤
一、采用方波驱动的方式和霍尔元件检测的转子位置信息启动电机；
二、进入正弦波驱动并对电机极对数进行定位。
本发明公开了一种永磁同步电机转子初始位置定位的方法，首先采用方波驱动的方式和霍尔元件检测的转子位置信息启动电机，随后进入正弦波驱动并对电机极对数进行定位。本发明的转子初始位置定位方法可以实现电机从启动到运转的全自动，不需要外力或人工启动，同时方法简单，精确度高。
文档编号H02P6/20GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者蒋志宏, 李丹凤, 黄强, 李辉 申请人:北京理工大学