Állandó mágneses szinkronmotorok érzékelő nélküli kezdeti szöghelyzet meghatározása és polaritásfelismerése
Sensorless initial position and polarity detection for PMSMs
Keywords:
sensorless, permanent magnet synchronous machine model, /, érzékelő nélküli, állandó mágneses szinkrongép modellAbstract
This paper presents a novel extended permanent magnet synchronous machine model, that incorporates the quadratic Taylor polynomial of the flux-current function. The model introduces the saliency coefficients that enable sensorless polarity detection due to their dominant fundamental spatial harmonics. The saliency coefficient was measured and the presented model was validated for square-wave and sinusoidal voltage injection. Based on the model, a sensorless initial position and polarity detection method was developed.
Kivonat
A cikk egy újszerű, kibővített állandó mágneses szinkrongép modellt ismertet, amely a tekercsfluxus-áram függvény másodfokú Taylor-polinomján alapul. A modell a bevezeti a térbeli alapharmonikussal rendelkező telítődési együtthatókat, amelyek lehetővé teszik az érzékelő nélküli polaritásfelismerést. A telítődési együtthatók szögfüggését mérési úton meghatároztuk és a modellt érvényesítettük négyszög és szinuszos feszültségjel-befecskendezésre. A kibővített modellt felhasználva kifejlesztettünk egy nemmodulált négyszög feszültségjel-befecskendezésen alapuló érzékelő nélküli kezdeti szöghelyzet meghatározó és polaritásfelismerő módszert.
References
Szalay, I., Fodor, D., Enisz, K., Medve, H.: Saliency Model Extension for Sensorless Initial Position and Polarity Detection of Permanent Magnet Synchronous Motors, IEEE Access, 2021, 9, 168292-168314. doi: 10.1109/ACCESS.2021.3136917
Szalay, I., Fodor, D., Enisz, K., Medve, H.: Permanent Magnet Synchronous Motor Model Extension for High-Frequency Signal Injection-Based Sensorless Magnet Polarity Detection, Energies, 2022, 15(3). doi: 10.3390/en15031131
Zhao, Y., Yu, H., Wang, S.: An Improved Super-Twisting High-Order Sliding Mode Observer for Sensorless Control of Permanent Magnet Synchronous Motor, Energies, 2021, 14(19). doi: 10.3390/en14196047
Briz, F., Degner, M. W.: Rotor position estimation – A review of high-frequency methods, IEEE Industrial Electronics Magazine, 2011 5(2) 24-36. doi: 10.1109/MIE.2011.941118
Holtz, J.: Initial rotor polarity detection and sensorless control of PM synchronous machines, IEEE Industry Applications Conference 41st IAS Annual Meeting (2006) 2040-2047. doi: 10.1109/IAS.2006.256816
Szalay, I., Fodor, D., Enisz, K.: Comparison of square-wave and sinusoidal signal injection in sensorless polarity detection for PMSMs, 20th International Power Electronics and Motion Control Conference (2022) 583-589.
Szalay, I., Kohlrusz, G., Fodor, D.: Modeling of slotless surface-mounted PM synchronous motor for sensorless applications, IEEE International Electric Vehicle Conference (2014) 1-5. doi: 10.1109/IEVC.2014.7056198
Tursini, M., Petrella, R., Parasiliti, F.: Initial rotor position estimation method for PM motors, IEEE Transactions on Industry Applications, 2003, 39(6) 1630-1640. doi: 10.1109/TIA.2003.818977
