Un enfoque de control sin sensor para un motor síncrono de imán permanente a baja frecuencia de conmutación
Autores: Xue, Zhao; Li, Lin; Wang, Xiaolu; Wang, Xin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un enfoque de control sin sensor para un motor síncrono de imán permanente a baja frecuencia de conmutación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Método
Señal de cuadratura de posición
Transformación de tasa de muestreo
Filtrado de interpolación de Comb de Integrador en Cascada (CIC)
Modulación por ancho de pulso (PWM)
Estimación de posición
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
El método de inyección de voltaje en forma de onda cuadrada de alta frecuencia (HF) se puede utilizar en sistemas de accionamiento de motores síncronos de imán permanente (PMSM). Sin embargo, cuando la frecuencia de conmutación es demasiado baja, la frecuencia de inyección también disminuirá, lo que reducirá la frecuencia de actualización de la corriente de respuesta de alta frecuencia, lo que dificultará extraer la señal de cuadratura de posición y afectará la precisión de la estimación de posición y el rendimiento del control. Este documento propone un método para extraer señales de cuadratura de posición basado en la transformación de la tasa de muestreo, y una estrategia de procesamiento de señales basada en el filtrado de interpolación del Comb de Integrador en Cascada (CIC), que puede resolver el problema de distorsión de forma de onda causado por la baja tasa de muestreo de la señal de cuadratura de posición extraída. Esta estrategia puede aumentar la tasa de muestreo de la señal de cuadratura de posición a la frecuencia de actualización de modulación de ancho de pulso (PWM) mediante interpolación en la corriente de muestreo, reduciendo así el contenido armónico de la señal de cuadratura de posición y mejorando la precisión de la estimación de posición. Además, la frecuencia de actualización de PWM y la información de velocidad de rotación estimada se utilizan para compensar el retraso causado por la estimación de posición y la actualización del inversor, lo que mejora efectivamente la precisión de la estimación de posición. Finalmente, la efectividad de la estrategia de control propuesta se verifica mediante simulación.
Descripción
El método de inyección de voltaje en forma de onda cuadrada de alta frecuencia (HF) se puede utilizar en sistemas de accionamiento de motores síncronos de imán permanente (PMSM). Sin embargo, cuando la frecuencia de conmutación es demasiado baja, la frecuencia de inyección también disminuirá, lo que reducirá la frecuencia de actualización de la corriente de respuesta de alta frecuencia, lo que dificultará extraer la señal de cuadratura de posición y afectará la precisión de la estimación de posición y el rendimiento del control. Este documento propone un método para extraer señales de cuadratura de posición basado en la transformación de la tasa de muestreo, y una estrategia de procesamiento de señales basada en el filtrado de interpolación del Comb de Integrador en Cascada (CIC), que puede resolver el problema de distorsión de forma de onda causado por la baja tasa de muestreo de la señal de cuadratura de posición extraída. Esta estrategia puede aumentar la tasa de muestreo de la señal de cuadratura de posición a la frecuencia de actualización de modulación de ancho de pulso (PWM) mediante interpolación en la corriente de muestreo, reduciendo así el contenido armónico de la señal de cuadratura de posición y mejorando la precisión de la estimación de posición. Además, la frecuencia de actualización de PWM y la información de velocidad de rotación estimada se utilizan para compensar el retraso causado por la estimación de posición y la actualización del inversor, lo que mejora efectivamente la precisión de la estimación de posición. Finalmente, la efectividad de la estrategia de control propuesta se verifica mediante simulación.