模拟的无刷直流电机无传感器运行基于线电压的零交叉检测

美国塔拉Kalyani¹汗,Syfullah医学博士²

教授,EEE的部门,JNTUH学院工程、海得拉巴,印度安得拉邦
PG学生(电力电子),部门EEE, JNTUH学院工程、海得拉巴,印度安得拉邦

文摘

介绍了模拟无传感器运行永磁无刷直流电机(刷)。位置无刷驱动模拟,本文是基于的零交叉检测终端电压的差异。这种方法依赖于一个不同的线电压测量电动机的终端。摘要显示,这种不同的线电压提供了一个放大版的一个适当的反电动势的零交叉。换向信号得到电机中性点电压。通过仿真,验证了该方法的有效性。

关键字

无刷直流电机、模拟无传感器操作,零交叉

介绍

在文献中有几个仿真模型可用于无刷直流电机驱动器。这些模型使用statespace方程,傅里叶级数或dq轴模型。尽管这些模型做出了很大贡献的无刷直流电机驱动器,没有全面的模型分析中使用的电机无传感器操作[1]。机模型通常转换为旋转参考系来简化,提高计算效率。但是,这种方法不会提高计算效率,因为dq变换只适合机器与正弦电压在[2]讨论。刷马达通常是由传统的三相电压源逆变器(VSI)或电流源逆变器(CSI)控制的基础上,从霍尔传感器获得转子位置信息,解析器或绝对位置传感器。但这些位置传感器有许多缺点像增加成本,复杂性控制、温度敏感性需要特殊安排。这些传感器降低系统可靠性和可接受性。因此,无传感器技术已经成为近年来极大的兴趣的话题。大量的无刷直流电机的无传感器技术被开发出来。 Some of the techniques presented [3] in the literature are based on position sensing using back emf zero detection crossing, terminal voltage sensing, sensing third harmonics of the motional emf, integration of the back emf, position sensing using inductance variation, position sensing based on flux linkage variation, Extended Kalman filter estimation or detecting the freewheeling diode conduction in open phase proposed in [4, 5].

在刷马达,只有两三个阶段的兴奋在任何时候离开第三绕组浮动。back emf的浮动绕组可以测量来确定功率切换设备的开关序列变换的3相逆变器。浮动的终端电压绕组对电动机的中性点是需要emf的零穿越时间。基于零交叉点的无传感器控制技术(ZCP)的emf已广泛用于低成本应用程序提出的j .邵[6]。ZCP方法back emf不能获得当无刷直流电机速度停滞或操作几乎为零所讨论的日元- Shin Lai和林Yongkai [7]。因此,需要一个特殊的控制平稳和可靠的无传感器无刷直流电机控制操作[8]。

摘要Matlab / Simulink仿真无传感器操作。本文模拟一个简单而可靠的方法为反电动势零交叉检测,使用MATLAB / SIMULINK无传感器运行作为讨论和模拟使用军刀软件[8]。本文后面的零交叉EMF估计间接从终端电压测量对直流负极。该方法不涉及任何集成。进一步,因为线电压,中性的要求可能被消除。这也消除了共模噪声。设备滴及其变化也不会发挥作用以来,线电压。使用这个模型无刷直流电机适用于电动机的动态行为进行了研究。还进行了模拟研究无传感器控制的有效性基于的零交叉检测终端电压的差异。本文的组织如下。 Section II describes the proposed back EMF zero-crossing estimation method. Section III presents the simulation results of the proposed method. Section IV presents the conclusion.

提出了反电动势零交点估计方法

考虑一个无刷直流电机定子相绕组连接有三个明星[8]。永磁体安装在转子。无刷直流电机是由三相逆变器驱动的设备被触发的转子位置,如图1所示。阶段一个终端电压对定子的星点¯害怕一个一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕害怕一个½¯½,给出

哪里有其明显的象征意义。

从上面的方程,线电压还有vab可以确定

仿真和结果

本节介绍了连续无传感器运行的各个方面。这个无传感器方法在MATLAB / SIMULINK仿真模拟。给出了电机参数在表I。

的功能的操作序列模拟反电动势无位置传感器操作零交点检测图2所示,并在下面进一步解释。

结论

一个简单的技术来检测反电动势无刷直流电机的零交叉使用线电压的方法,使用MATLAB / SIMULINK仿真。结果表明,该方法提供了一个放大版的电动势。只有三个电机终端电压需要度量从而消除电机中性点电压的需要。在无传感器运行机器模式模拟,。硬件模型可以开发基于提出的无刷直流电机无传感器控制的模拟方法。因此这种原始的模型可以扩展为一个工业模块,通过将安全特性,如过电流、过电压保护。这可以通过监控逆变器输入电压和逆变器输入电流。也需要监控半导体设备的温度,这些设备对温度非常敏感。

引用

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