基于高频脉振的内嵌永磁同步电机启动策略

本文主要探讨了"一种内嵌式永磁同步电机启动策略"，针对传统基于高频电压信号注入方法的内嵌式永磁同步电机（IPMSM）在低速无位置传感器控制系统的应用中遇到的问题。这个问题在于，由于无法准确估计转子的初始位置，电机在启动时会面临运行困难。 该策略的核心创新在于提出了一种新的启动方法，通过在d轴和q轴注入高频脉振三角波电压信号。这种注入方式借鉴了连续信号解调的思想，通过对高频响应电流进行傅里叶分解，实现对电流中包含的角度误差信息的提取。这种方法替代了传统的单PI调节器构成的锁相环，利用Luenberger观测器来更精确地估算转子的角度。这种改进显著提高了控制精度和稳定性。 同时，文章指出了高频脉振三角波电压信号注入法的一个局限性，即难以确定永磁体的N/S极。为解决这一问题，作者提出了两次转子预定位法。这种方法简单而有效，通过预置两个特定的转子位置，使得位置观测器可以准确地识别电机的初始状态，从而避免了对N/S极判断的需求，简化了控制流程。 Matlab/Simulink仿真实验证明了所提出的启动策略的有效性和稳定性，能够在实际应用中提供可靠的性能。文章的关键词包括：内嵌式永磁同步电机、无位置传感器、高频脉振三角波电压信号注入法以及两次转子预定位法。该研究对于提升IPMSM在无传感器控制下的启动性能具有重要的理论和实践价值，尤其是在自动化和智能化的电机控制领域。其研究成果被归类于TM341（电力电子与驱动技术）和TM351（电机与拖动工程），具有较高的学术参考价值，且被赋予了DOI（数字对象唯一标识符）10.19457/j.1001-2095.dqcd22282，表明该研究已被正式发表并接受同行评审。