無軸承異步電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)研究

無軸承異步電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)研究

摘要：

無軸承異步電機(jī)廣泛應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域，其高效、可靠且節(jié)能的特點(diǎn)使其備受關(guān)注。然而，傳統(tǒng)的異步電機(jī)控制系統(tǒng)需要使用傳感器來檢測轉(zhuǎn)子位置及轉(zhuǎn)速等參數(shù)，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。為了解決這個(gè)問題，本文研究了一種無軸承異步電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了無位置傳感器的控制策略，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)速以及負(fù)載變化等參數(shù)的準(zhǔn)確控制。

1.引言

無軸承異步電機(jī)由于其無需使用軸承支撐轉(zhuǎn)子的特點(diǎn)而具有許多優(yōu)勢。然而，傳統(tǒng)的異步電機(jī)控制系統(tǒng)需要使用傳感器來測量電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。這些傳感器不僅增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，還使得控制系統(tǒng)對(duì)環(huán)境干擾敏感。為了解決這個(gè)問題，本文提出了一種無軸承異步電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)。

2.無傳感器控制方法

傳統(tǒng)的異步電機(jī)控制方法需要使用傳感器來測量電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速。然而，無傳感器控制方法利用了電機(jī)本身的電磁信號(hào)來推斷轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速。具體來說，該方法在電機(jī)定子上加裝一對(duì)功率放大器，分別用來測量電機(jī)繞組的電壓和電流信號(hào)。通過對(duì)電壓和電流信號(hào)的處理，可以確定電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速。

3.轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速推斷算法

本文采用了一種基于模型的算法來推斷電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速。首先，根據(jù)電機(jī)的幾何結(jié)構(gòu)和電氣參數(shù)，建立電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型。然后，通過對(duì)電壓和電流信號(hào)的采集和處理，得到電機(jī)繞組的電磁力信號(hào)。根據(jù)電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型和電磁力信號(hào)，可以推斷電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速。

4.動(dòng)態(tài)控制策略

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確控制，本文提出了一種動(dòng)態(tài)控制策略。該策略根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速的推斷值，調(diào)整電機(jī)控制系統(tǒng)的參數(shù)。然后，通過對(duì)控制系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的準(zhǔn)確控制。

5.系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本文設(shè)計(jì)了一套無軸承異步電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)，并進(jìn)行了系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，所提出的控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了所提出控制系統(tǒng)的有效性和可行性。

6.結(jié)論

本文研究了一種無軸承異步電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用電機(jī)本身的電磁信號(hào)來推斷轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速，并通過動(dòng)態(tài)控制策略實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的準(zhǔn)確控制。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的控制系統(tǒng)具有良好的性能和可行性。這種無傳感器控制方法為無軸承異步電機(jī)的應(yīng)用提供了一種可行的解決方案，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

綜上所述，本文研究了一種無軸承異步電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)，通過建立電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型并采集電磁力信號(hào)，推斷電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速。同時(shí)，提出了一種動(dòng)態(tài)控制策略，通過調(diào)整控制系統(tǒng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的準(zhǔn)確控制。通過系統(tǒng)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明所提出的控制系統(tǒng)具有良好的性能和可行性。這種無傳感器控制方法為無軸承異步電機(jī)的應(yīng)用提供了