《永磁同步電動機無感測器集成技術及高效運行的研究》是依託杭州電子科技大學，由劉棟良擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：永磁同步電動機無感測器集成技術及高效運行的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉棟良
- 依託單位：杭州電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
永磁同步電動機無感測器運行能解決機械式位置感測器對電機運行的制約，是國內外研究的熱點。然而永磁同步電機無感測器穩定、高性能運行一直是研究難點，限制了其推廣套用。為此本項目將重點研究永磁同步電機結構最佳化與無感測器集成技術，運用新的控制方法實現高效運行。研究內容包括：從電機與控制集成角度，運用場-路結合方法設計永磁同步電機的最佳化結構，使轉子位置易檢測；研究零速至全速範圍內轉子位置檢測理論及其平滑切換，解決永磁同步電機無感測器運行的關鍵技術；針對無感測器永磁同步電機機電耦合的複雜性，研究抗內部參數攝動、外部干擾等的先進控制方法，確保複雜條件下電機無感測器穩定、高效運行；研製實驗平台，探索和驗證永磁同步電機無感測器集成運行的關鍵問題。本項目將突破傳統的電機控制框架，從結構集成化和魯棒性控制入手，解決其控制和運行中的基礎理論問題，獲得相應的關鍵技術，為電機無感測器高性能運行的實用化、普及化奠定基礎。
結題摘要
１、項目的背景 永磁同步電動機具有結構緊湊、高功率密度、高氣隙磁通和高轉矩慣性比等優點。永磁同步電動機交流伺服系統在技術上已趨於完全成熟，具備了十分優良的低速性能，並可實現弱磁高速運行，拓寬了系統的調速範圍，適應了高性能伺服驅動的要求。隨著永磁材料性能的大幅度提高和價格的降低，其在工業生產自動化領域中的套用將越來越廣泛，目前已成為交流伺服系統的主流。要實現緊湊型PMSM 結構，降低PMSM 成本使之實用化、普及化，必須解決位置感測器的使用問題，需要進行PMSM 無位置感測器運行控制策略的研究。 2、項目的研究的主要內容 （1）對電機本體進行分析，得到相關電磁關係，進行最佳化； （2）對控制策略進行研究，套用一些新進的方法，使電機運行達到一定的精度與穩度，另外，針對參數的變化帶來的影響進行補償； （3）對電機無感測器進行了探索，得到電機無感測器運行； （4）在構建實驗平台的基礎上進行控制策略的驗證。 3、項目研究所獲得的重要研究結果 （1）電機的最佳化結構，便於提升控制精度及無感測器運行； （2）無感測器方法，減少對感測器的依賴； （3）參數辯識方法降低控制對參數的敏感度。 4、項目獲得的關鍵數據 （1）設計了一款PMSM樣機，並獲得了其設計參數； （2）掌握了速度控制器的設計方法和參數辯識方法； （3）掌握了無感測器運行方法； （4）掌握了實驗平台測試數據的同步性 5、項目研究的科學意義 項目研究是PMSM無感測器運行的一個重要嘗試，項目的研究結果表明所提出的設計方法是正確的和有效的。研究成果將促進相關研究者在PMSM無感測器控制方面的研究，同時也將吸引更多的研究者進行PMSM套用方面的研究。 （1）高效壓縮機的驅動：在驅動過程中，對於永磁同步電機精度不是很高時，目前此市場量非常大，此控制算法已套用。 （2）電動汽車驅動：此控制算法可以套用於電機驅動，此套用前景巨大。 （3）機器人伺服：可套用高性能的機器人手臂運動，套用前景非常大。
