1.4 多相电动机无位置传感器研究现状

多相电动机数学模型经过多平面解耦后，其基波平面数学模型与三相电动机一样，电动机的电感特性、反电动势特性、凸极特性等依然包含在其基波平面的数学模型中，所以三相电动机的无位置传感器技术均可以用于多相电动机，具体的无位置传感器技术如图1-10所示，包括基于反电动势和磁链的位置速度估计器、基于观测器的位置速度观测器、基于电感计算的位置速度估计器、基于高频信号注入的位置速度估计器等。

图1-10 常见的无位置传感器技术

多相电动机与三相电动机又有着独特的不同之处，即多自由度多平面控制特性。所以，对多相电动机而言，不仅可以在基波平面中构建无位置传感器技术，也可以在其他平面中实现无位置传感器运行；而且随着电动机缺相故障运行后，电动机剩余健康相绕组不再对称，如何构建容错运行情况下的多相电动机无位置传感器技术是多相电动机需要解决的重要问题。本章参考文献［63］针对五相永磁同步电动机绕组无故障时提出了一种无位置传感直接转矩控制策略，基于定子磁链位置观测出转子位置及速度，并用实验证明了该无位置传感器直接转矩控制策略的有效性。本章参考文献［64］针对缺两相情况下的直接转矩控制六相永磁同步电动机，基于虚拟变量定义的对称数学模型，提出了一种电压模型和电流模型相串联的定子磁链观测方法，利用后级观测的定子电流误差对前一级电压模型观测的定子磁链进行校正，实验结果表明所提策略在电动机处于中高转速区运行时较佳。本章参考文献［65］针对直接转矩控制五相异步电动机融入速度自适应变结构定子磁链、负载转矩观测器，构建定子电流及定子磁链的滑模观测器，实验表明电动机能够实现在±60r/min之间的正反转。本章参考文献［66］针对双三相永磁同步电动机直接转矩控制系统，研究了传统的磁链观测器和简化的扩展卡尔曼滤波器对转子位置及转速观测准确度的影响。本章参考文献［67］针对双三相异步电动机提出了一种反相高频注入方法，在两套三相绕组中注入大小相同、相位相反的高频信号，跟踪谐波子空间由磁路饱和引起的高频定子漏磁路的凸极，实现定向坐标系位置角的观测，实验结果表明采用该方法的电动机可以运行于零转速。