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永磁同步电机转子初始位置检测及启动策略Initial Rotor Position Detection and Start-up Strategy of Permanent Magnet SynchronousMotor大连交通大学电气信息学院丁志勇（Ding Zhiyong）转子位置检测是永磁同步电机控制系统稳定运行的必要条件，使用增量式编码器不能准确得到转子的初始位置信息，直接启动会产生未知后果，通常需要额外的初始位置检测方法。
本文分析了在未知电机转子初始位置时直接启动可能出现的情况，提出一种基于增量式编码器A、B脉冲信号的转子初始位置检测方法，并在启动过程中完成增量式编码器的校正。
实验结果表明，该方法简单有效。
关键词: 永磁同步电机；增量式编码器；转子初始位置；编码器校正Abstract: Rotor position detection is a necessary condition for the stable operation of the permanent magnet synchronous motor control system. Using the incremental encoder can not obtain the accurate information of the initial rotor position. Direct start-up will produce unknown consequences, so it usually requires additional initial position detection method. This paper analyzes the possible situation of direct start-up in the case of unknown the motor initial rotor position, and proposes a rotor initial position detection method based on A and B pulse signals of the incremental encoder, completes correction of incremental encoder in the process of starting-up. Experimental results show that the method is simple and effective.Key words: PMSM; Incremental encoder; Initial rotor position; Encoder correction【中图分类号】TM351 【文献标识码】B 【文章编号】1561-0330(2019)02-0073-041 引言永磁同步电机具有功率密度高、结构简单以及调速性能好等优点，在工业领域得到广泛的应用[1]。
永磁同步电机转子初始位置检测方法作者：齐淑尊王文彬来源：《科学与财富》2017年第26期摘要：随着我国科学技术的不断发展，越来越多的高科技产物被广泛应用到了国家的生产建设和人们的日常生活里，其中永磁同步电机就是其中之一。
因为永磁同步电机拥有很多优点，如体积小，实用效率高，耗能量低等，所以受到很多生产建设相关人士的好评。
但是，在永磁同步电机使用的过程中，还有需要注意的事项，尤其是永磁同步电机转子初始位置的检测，它对永磁同步电机的运行起着至关重要的作用。
本篇文章就是通过对永磁同步电机转子初始位置检测方法方面的内容进行论述，并通过一些相关数据和公式，对其进行简要的分析，希望能对永磁同步电机在未来的发展提供帮助。
关键词：永磁同步电机；转子初始位置；高频信号注入；磁路饱和效应在过去的发展过程中，人们建设与生产的时候会应用到各种各样的机械设备，尤其是电机的使用率比其他相关设备的使用率更高。
但是传统的电机设备比较老化，工作效率也比较低，同时还会消耗大量的电能，影响国家的整体发展。
但是永磁同步电机在现代社会发展中的出现，大大提高了相关事业的生产与建设水平。
因为永磁同步电机的工作效率明显比传统电机的效率高，所以被广泛的应用在国家发展中的各个领域。
但是永磁同步电机能否良好的运作，与其转子初始位置有着密不可分的联系，要想良好的发挥永磁同步电机的作用，就要做好其转子初始位置的检测工作。
1 永磁同步电机转子的简要概述转子的初始位置对永磁同步电机的运行起着至关重要的作用，如果在永磁同步电机被应用在某些工程建设或是某种产品生产的过程中，相关的监测管理人员没能及时的发现永磁同步电机转子初始位置的变化或者对转子初始位置偏移不能进行良好的预测，那么永磁同步电机的转子就会发生反转或是导致永磁同步电机失灵等状况，一旦这样的情况出现，不仅会对相关的建设或生产工作造成严重的影响，还会导致某些机械设备产生连带作用跟着一起失灵，从而造成生产或建设事故，更严重的还会造成人员伤亡。
上式中，转子角速度由ω指代，当它的取值为
因高频电压信号从电机绕组中通过，故而，可对定子电阻压降进行忽略，进一步得出定子电压方程和电流响应信号等[1]。
将高频旋转电压信号持续注入定子绕组中，即可得出三相静止坐标系中的电压，分别用U和ωh对高频电压信号幅值和角频率进行表示，继而依托3/2将其变换至两相
由上式可知，三相高频电流响应信号都是两个同频率正弦信号差，同频率正弦交流电压相加其性质不变，而幅值影响因素则是两个信号各自的幅值和相位差。
已知电机参数和高频注入信号的情况下，θ能调制三相高频电流响应信号幅值。
三相高频电流响应信号幅值与θ角变化规律相关，与正弦规律类似。
三相高频电流响应信号幅值变化幅度与电机凸性成正比。
倘若提取位置信息时使用查表方法，无论是注入高频电压信号幅值，还是角频率都会对该操作产生干扰，反之，
轴电感会随之减小，
图1定子磁势影响d轴磁路
由上述已知条件，对电机d轴电流表达式予以确定：
得出结论：i d与L sd成反比，L sd越大，i d越小。
该背景下，分别将同等时间和幅值的脉冲电压注入到不同的位置和（θ+π），继而对两次响应电流幅值进行检测和比较，得出转子位置角[3]。
3实验结果分析
采用一台内嵌式永磁同步电机，对永磁同步电机转子初始位置检测方法进行验证，分别将其额定电压和额定功。
永磁同步电机转子初始位置
一天，我来到了一家电机制造厂，目睹了一个令人惊叹的场景。
在这个巨大的车间里，数十台永磁同步电机正在忙碌地运转着，为各种设备提供动力。
我被一台正在运转的电机吸引住了，它的转子以一种平滑而有力的方式旋转着。
我好奇地询问工作人员，这台电机的转子是如何得以启动的。
工作人员微笑着解释道：“在每次启动电机之前，我们需要确保转子的初始位置是正确的。
这是为了保证电机的正常运行。
”
他继续解释说，为了确定转子的初始位置，他们使用了一种称为“霍尔效应”的技术。
这个技术利用了磁场对电流的影响，通过在电机转子上安装几个霍尔传感器，可以检测到转子的位置。
通过与控制器的通信，电机可以精确地确定转子的初始位置。
工作人员还告诉我，一旦确定了转子的初始位置，电机就可以按照设定的程序运行了。
转子会根据所需的转速和方向旋转，为设备提供所需的动力。
而且，由于永磁同步电机具有高效率和高功率因数的特点，它们在实际应用中被广泛使用。
在听完工作人员的解释后，我对永磁同步电机的转子初始位置有了更深入的了解。
我想，这个过程就像是我们在生活中确定自己的方向一样。
只有当我们清楚自己的初始位置，并有一个明确的目标时，我们才能朝着正确的方向前进，实现自己的梦想。
我离开了电机制造厂，心中充满了对永磁同步电机的敬畏和对技术的向往。
我深深地明白，现代科技的发展给我们带来了许多便利和机遇，而永磁同步电机作为其中的一部分，将继续为人类创造更美好的未来。
内置式永磁同步电机转子初始位置估计方法1 简介内置式永磁同步电机作为一种高效的电机，广泛应用于各个领域中。
然而，在实际运行过程中，确定初始位置成为影响电机性能的重要因素。
在本文中，我们将会介绍内置式永磁同步电机转子初始位置估计方法，以帮助读者更好地理解这一技术。
2 内置式永磁同步电机初始位置问题内置式永磁同步电机的工作原理是基于永磁体和电枢之间的相互作用。
由于永磁体和电枢之间的初始相位差会影响电机的性能，所以准确地确定初始位置很重要。
在传统的控制方法中，通常使用编码器来确定初始位置。
但是，编码器受到机械误差和精度限制的影响，所以对于高精度控制要求的应用，编码器显然无法满足需求。
3 内置式永磁同步电机初始位置估计方法由于编码器限制，人们开始研究替代方案。
目前，有两种方法用于确定内置式永磁同步电机的初始位置，即基于电动势(EMF)测量的方法和基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的方法。
在EMF方法中，通过测量电动势来确定转子位置，这种方法无需安装编码器，可以减少成本和增加可靠性。
但是，EMF测量会受到电流和电压变化的影响，在低速和低负载运行情况下，精度会受到很大挑战。
相对而言，EKF算法通过估计状态向量的协方差矩阵，能够准确地估计位置，提供了较高的控制精度。
同时，这种方法增加了计算量，需要合理的硬件支持。
4 总结总体而言，内置式永磁同步电机转子初始位置估计方法是一个十分重要的研究领域。
EMF和EKF是两种主要的方法，各有优缺点。
因此，在实际应用中，应该结合具体的应用场景和技术需求，综合考虑选取合适的方法。
未来，随着相关技术和硬件的不断发展，更加高效和精确的方法将不断出现，让我们拭目以待。
永磁同步电机转子初始位置的自动标定曹艳玲;文彦东【摘要】An automatic calibration system of the initial rotor position for permanent magnet synchronous motor ( PMSM) has been proposed based on a back EMF waveform observation method. The back EMF signal which stands for the rotor position of a PMSM was obtained by a difference amplifier. The Z pulse signal which stands for the absolute angular position passes through zero was obtained by a resolver decoding circuit. The period of the back EMF signal and the time interval between the zero-crossing of back EMF and Z pulse were calculated by the microcontroller, then the initial rotor position of PMSM can be obtained from them. The initial rotor position can be measured by the calibration system without the inverter and the external high voltage power supply. The experimental results verified that the measurement method provided a good dynamic response and accuracy.%基于反电势波形观测法,提出了一种检测永磁同步电机转子初始位置的自动标定系统.该标定系统通过差分放大器采集表征永磁同步电机转子位置的反电势信号；利用旋变信号解码电路获取表征旋变转子位置的Z脉冲信号.由单片机计算出电机反电势信号周期及反电势过零点至Z脉冲的时间间隔,即可得出永磁同步电机转子的初始位置.此标定系统无需逆变器和外部高压电源,便可完成转子初始位置的自动测量,试验验证了该测量方法正确、有效,具有较好的动态响应和测量精度.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2012(039)008【总页数】5页(P6-9,24)【关键词】转子初始位置;永磁同步电机;绝对位置传感器;反电势【作者】曹艳玲;文彦东【作者单位】长春工程学院,吉林长春130012;中国第一汽车集团技术中心,吉林长春 130011【正文语种】中文【中图分类】TM3510 引言永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)具有系统效率高、功率密度大等一系列优点，因而被广泛使用。
