"四象限运行磁通切换永磁直线电机的无位置传感器控制"

本文主要介绍了四象限运行磁通切换永磁直线电机的MRAS无位置传感器控制。随着永磁材料的不断发展,永磁电机技术日新月异,应用领域不断拓展。永磁直线电机驱动的无绳电梯具有无需中间转换环节、提升高度没有限制、无需机房、同一个井道内可同时运行多个轿厢等优点,受到日益广泛的关注。与传统的曳引式电梯不同,由直线电机直接驱动的无绳电梯,一般难以安装对重,电梯上行时直线电机需要克服轿厢自重以及负载,处于电动运行状态;而电梯下行时,在轿厢自重和负载重力作用下运动,为保证下行速度安全、稳定,直线电机需要工作在制动发电状态。因此,无绳电机梯中的直线电机需要四象限运行。文献 [1]提 出 一 种 应 用 于 无 绳 电 梯 的 新 型 磁 通 切 换 永 磁 直 线 电 机 (Liner flux-switching permanent magnet machines, LFSPM),永磁体和绕组安装在初级短动子上,次级长定子仅由导磁铁心组成。但电梯领域的永磁直线电机运行状态多变,既有电动运行,又有制动发电运行,对控制系统提出了更高的要求,因此研究永磁直线电机的控制系统具有重要的意义。为了实现永磁直线电机高精度、高动态性能的速度和位置控制,一般需要沿着电梯的井道安装较长的传感器进行传感,然后通过传感器信号来实现闭环控制。但这种方案的实施复杂,成本高,且在实际应用中存在不可忽视的缺陷。因此,本文提出了一种采用MRAS（Model Reference Adaptive System）无位置传感器控制的方案,以实现四象限运行磁通切换永磁直线电机的精准控制。 在永磁直线电机控制系统中,位置传感器的作用不言而喻。传统机械传感器具有工作寿命短,安装维护成本高等不足之处。而采用MRAS控制方案,不依赖于位置传感器,可以降低系统复杂度和成本,提高系统的可靠性和稳定性。MRAS方法利用电机自身的模型特性和适应性算法,实现了位置估计和速度跟踪,不需要外部传感器的干扰,能够满足永磁直线电机在四象限运行时的高精度、高动态性能的控制需求。 本文详细介绍了MRAS的原理和实现步骤,并对比了传统位置传感器控制方案的优缺点。同时,针对永磁直线电机的特点,提出了相应的控制策略和参数调节方法,以实现在多种工况下的稳定控制。实验结果表明,采用MRAS无位置传感器控制方案,可以有效地实现四象限运行磁通切换永磁直线电机的精准速度和位置控制,并且具有较高的鲁棒性和抗扰性。 综上所述,本文提出的MRAS无位置传感器控制方案,为四象限运行磁通切换永磁直线电机的控制系统设计提供了一种新的思路和方法。该方案不仅可以降低系统的成本和复杂度,提高系统的可靠性和稳定性,还能够满足永磁直线电机在复杂工况下的高精度、高动态性能的控制需求。因此,本文的研究成果具有一定的理论和实际应用价值,对推动无绳电梯等领域的永磁直线电机技术发展具有积极的意义。