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散热风扇电机的无位置传感器确定的三种方法

发布时间:2021-01-08 10:50:30人气:
 
锁相技术早期大部分是用于直流散热风扇电机,主要是由于直流散热风扇电机的转矩容易控制,而且转矩响应快。随着交流传动技术的飞速发展,锁相技术在散热风扇电机控制领域中也逐渐推广到异步散热风扇电机、同步散热风扇电机、开关磁阻散热风扇电机和无刷直流散热风扇电机等鉴相技术在散热风扇电机转速控制系统中已经获得了广泛的应用,在进一步提高相技术本身的基础上,可将相技术与各种先进控制方法相结合,发挥各自优势,提高控制系的性能。
电感法有两种形式:一种方法才是真正意义上的电感法。在内置式(IPM)无刷散热风扇电机,散热风扇电机绕组电感和转子位置之间有一定的对应关系,电感测量法就是基于这种关系,通过检测绕组电感的变化来判断转子位置。当绕组采用星形接法其中两相绕组的电感量相等时,反电动势正处于过零点,此时绕组中性点电位与直流电源中点电压相等,由此获得反电动势过零点。]利用电感法对空调压缩机进行了实验,结果表明该方法的调速范围可以达到5007500r/min,所以方法改善了反电动势方法的低速性能。
第二种用于凸极式永磁无刷散热风扇电机,另一种是用于内置式转子结构的永磁无刷散热风扇电机。第一种电感法通过在起动过程中对散热风扇电机绕组施加探测电压来判断其电感的变化。在凸极式永磁无刷散热风扇电机,绕组自感可表示成绕组轴线与转子直轴间夹角的偶次余弦函数,通过检测绕组自感的变化,就可判断出转子轴线的大致位置;再根据铁心饱和程度的变化趋势确定其极性,从而最终得到正确的位置信号。这种方法难度较大,且只能应用于凸极式永磁无刷直流散热风扇电机,所以目前较少应用。但是这种方法需要对绕组电感进行不间断的实时检测,实现难度较大。对于散热风扇电机控制系统,使相环是作为速度环工作的,还有转矩控制问题尚待解决,散热风扇电机转速控制系统的抗干扰能力取决于系统带宽,带宽越大,抗的能力就越强,PL系统的带宽与通常的速度控制系统相比要小得多采用超前校正环节对抗于扰能力有一些改善,当干找较小,引起的相位误差尚未超过鉴相器的线性范围时,校正环节能使系统快速入。
      但如果干较大,动态的相位误差超过鉴相器的线性相位跟踪范围,则会导系统短暂失锁,需要重新捕获,转速需要较长时间才能恢复。此外,还可采用自适应控制鲁棒性强的模糊控制或滑模控制方法作为动态的速度控制,当环路因干扰面失时,他快速地将转速回误差带内。为了使和系统尽快锁定,除采用有效的转矩控制策略外,还必须保证干扰引起的相位误差不超过整相器的线性范围,主要的途径有扩大鉴相器的鉴相范围,减小于扰转矩引起的相位误差变化,采用扰动观测器来观测补偿动转矩等。
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