永磁同步电机的无速度传感器矢量控制文献综述

文献综述

一、课题研究背景及研究意义 近年来，随着稀土永磁材料的发展及其制造工艺的成熟，以及电机控制技术的进步， 永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)已经广泛应用于工业、航 天、交通和家用电器等传动领域。

根据转子永磁体安装位置的差异，永磁同步电机通常 可以分为表贴式永磁同步电机（Surface PMSM, SPMSM）和内置式永磁同步电机（Interior PMSM, IPMSM）[1]，由于磁路结构不对称，内置式永磁同步电机具有明显的凸极效应， 其直轴电感小于交轴电感，因此能够产生磁阻转矩。

通过合理利用磁阻转矩，将有助于 提高电机的过载能力和功率密度，而且易于实现基速以上的弱磁控制，拓展永磁同步电 机的调速范围[5]。

目前，内置式永磁同步电机已经在电动车驱动、舰船推进以及家用电 器等众多领域得到了成功应用。

而矢量控制（Vector Control）技术已经成为永磁同步电机驱动系统中一种典型控制 方式。

在高性能永磁同步电机矢量控制系统研究与设计中，转子位置/转速信息的检测 成为矢量控制技术实现的关键环节[6]。

通常情况下，需要安装机械位置传感器在转子轴 端，如光电编码器、旋转变压器、霍尔传感器和测速发电机等。

但是，机械位置传感器 的安装通常使系统成本增加、体积增大、可靠性降低等问题，大幅减少了永磁同步电机 应用场合，因此，无位置传感器控制技术成为当今电机驱动控制领域的研究热点。

所谓 无位置传感器控制技术，就是利用电机绕组中电压、电流等可测量物理量实现对转子位 置信息的观测，从而取消位置传感器，实现高控制性能[17]。