永磁同步電機控制系統(tǒng)功率因數(shù)校正與轉(zhuǎn)子位置估計研究.pdf

1、永磁同步電機(Permanent Magnet Synchronous Motors，PMSM)具有功率密度高、體積小、功率因數(shù)高、效率高等優(yōu)點，獲得非常廣泛的應(yīng)用。但中小容量PMSM調(diào)速控制系統(tǒng)逆變電源的工作方式使功率因數(shù)低，并產(chǎn)生諧波污染供電網(wǎng)。提高PMSM控制系統(tǒng)的功率因數(shù)能有效提高電網(wǎng)容量利用率和降低污染。傳統(tǒng)PMSM轉(zhuǎn)子位置檢測采用位置傳感器，傳感器不但增加成本而且故障率高。采用轉(zhuǎn)子位置估計算法取代傳統(tǒng)位置傳感器，可以簡化PM

2、SM控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
　　論文在研究功率因數(shù)校正(Power Factor Correction，PFC)原理和幾種PFC電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對PMSM控制系統(tǒng)工作電壓較高的特點，采用Boost型PFC電路，提出了一種平均電流法和預(yù)測算法相結(jié)合的整功率因數(shù)穩(wěn)定運行控制算法。該算法利用預(yù)測控制算法預(yù)測得到隨輸入電壓變化的占空比與平均電流法的占空比疊加，對輸入電壓過零點附近的電流進行補償，使控制系統(tǒng)達到整功率因數(shù)，無需檢

3、測輸入電壓過零點，且能保證輸出電壓紋波小于3％，并對輸入干擾有較好的抑制效果。同時使用一種PFC平滑投切技術(shù)，通過控制占空比之比，減小PFC投切過程對控制系統(tǒng)的沖擊，使控制系統(tǒng)達到整功率因數(shù)穩(wěn)定運行。
　　針對現(xiàn)有基于反電動勢法轉(zhuǎn)子位置檢測方法的缺點，提出一種使用直接位置誤差估計轉(zhuǎn)子位置檢測算法。通過引入新的坐標，并觀測新坐標與實際坐標的角度差，來反推實際轉(zhuǎn)子位置。該算法的特點在于不依賴電機反電動勢，通過采用微分項近似，提高算法精