王兆健 张和平 史红菲 袁臣虎
[摘 要] 在线控转向系统实现对永磁同步电机的矢量控制,须获取转子位置。提出基于AD2S1200解码对带有双向励磁的四线旋转变压器的转子位置进行獲取,为电机控制系统提供位置信息,通过实验验证了该方法的可行性,能提高电机转子位置控制的实时性和准确性。
[关 键 词] 线控转向系统;永磁同步电机;转子位置;线旋转变压器
[中图分类号] TM3 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2018)35-0018-01
永磁同步电机(PMSM)应用于线控转向(SBW)系统,其控制取决于转子位置的检测[1-2]。本文基于AD2S1200对采用双向励磁的四线旋转变压器采集永磁电机转子位置进行检测,从原理上对转子位置获取进行分析,最后验证了该方法的可行性。
一、基于旋转变压器的PMSM转子位置获取原理
线控转向的基本结构如图1所示,四线旋转变压器结构图如图2所示,输入输出电压表示为:
ER1-R2=E0*sinωt
ES3-S1=E0*sinωt*sinθ (1)
ES2-S4=E0*sinωt*cosθ
其中,ER1-R2——原边激励电压;ES3-S1——正弦绕组电压输出;ES2-S4——余弦电压输出;E0——旋转变压器的激励信号幅值;ω——激励信号的角频率,θ——转子和定子之间的夹角。从而有转子转角:
二、基于AD2S1200的旋转变压器解码电路
图3(a)为旋转变压器输出信号调理电路。
图3(b)为频率为3.6V/10KHz的正弦激励信号放大电路。图3(c)为避免旋转变压器单向偏磁的双向励磁电路。
三、实验结果
图4所示为台架实验中AD2S1200输出转子位置波形,满足电机对于转子位置控制实时性和准确性的要求。
四、结论
针对线控转向系统的永磁同步电机的控制,提出基于AD2S1200解码电路设计的四线旋转变压器采集永磁电机转子位置方法,通过双向励磁,减小了系统功耗,降低变压器温升,改善了系统性能,提高电机对转子位置控制的实时性和准确性。
参考文献:
[1]田淳,胡育文.永磁同步电机直接转矩控制系统理论及控制方案的研[J].电工技术学报,2002,17(1):7-11.
[2]袁臣虎,王岁,刘晓明,等.基于PMSM的EPS电流传感器零点误差在线标定策略研究与调控实现[J].电工技术学报,2018,33(15).