摘要：

    这篇文章提出了一个新型的控制策略，主要针对无位置传感器永磁电机驱动。这个策略是通过分析三相脉宽调制技术中的频率调整引起相应的谐波电流波形变化，驱动无位置传感器永磁电机。在这个系统中，脉冲宽度调制的载波源被定位在一个预先估计的转子参考系中，并且把载波源的坐标体系应用到产生pwm载波源频率调制谐波电流波形变化的定子参考系中。通过调整载波源转换时的基准电压，在预先估计的转参考系中，相应的谐波电流波形轨迹可畎很明显的观察到，即当转予显著变化时，定子轨迹会椭圆化。由于谐波电流波形椭圆化的长轴直径的变化方向表明了实际的d轴方向，这使得分析d轴的方向性有可能取代位置传感器。本文从理论上描述了这种方法，给出了试验数据和仿真结果。事实证明，这个理论在很宽的速度范围不仅有很好的控制能力，包括速度为零也适用，而且在电机参数有很大变动时，效果也很好。

关键词：三相pwm载波源频率调整，谐波电流，内永磁电机，无机械传感驱动，相对波形。

      近年来，有很多关于永磁同步电机无位置传感器的控制策略的文章。很多近期的工作都是基于分析电机磁阻倍息或者分析凸极性转子，这样电机可以在低速或零速工作。为了预先估计转子磁阻信息，控制信号或者谐波信号被人为地植入到电机中，然后从电机中提取相应的反馈信号来预测电机的转子位置。这个反馈信号通常是高频低增益信号，这要区别于减小扭矩抖动和提高电机效率的观点。

     本文提出了一个新颖的无位置传感器策略，它不需要强制放入电机的谐波观测点，这种定子的位置分析策略依赖于分析三相脉宽调制中的频率调整引起相应的谐波电流波形变化。转子的位置速度分析系统通过分析谐波电流产生的椭圆体轨迹空间幅角，并且适时估计速度位置情况。这种分析可在很宽的的范围进行，这包括了负载零启动的情况。本文从理论上描述了这种方法，给出了试验数据和仿真结果，这些都表明控制策略的正确性。

    图l给出了凸极转子的永磁同步电机工作模型。图中两个电枢绕阻被分别放置在定子参考系的轴α和轴β上。而d轴和q轴在转子参考系上，正是这样，转子实际位置变化率公式可以表达如下

  

  而且表征预估的转子参考系，转子的位置速度矢量在矢量时也适用。为了使无位置传感器可靠的工作，就必须减小位暨和速度的误差。如

  

在这个电机模型可以用下面的状态方程来表示：

 

 

在图2中，pwm载波源被放置在预先估计的转子参考系中，矢量关系式为

在定子参考系中的状态方程如下

 

  根据上面坐标系转换方程，预先转子系中pwm载波源的频率在定子参考系中有一定的调整。换句话说，在预先估计的转子参考系中，电机的工作载波源频谱要加上常量ωc，如果电机的工作速度矢量为，置换后的表达式为：并且，如果在d轴q轴参考系中，谐波电流由频率调整的载波源的扰动可被观察到，那么这个变化量一定是ωc，因为它是坐标转换的一个常量。