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永磁同步电机高精度线性霍尔检测技术研究

来源：电工电气发布时间：2023-10-17 14:17 浏览次数：299

永磁同步电机高精度线性霍尔检测技术研究

乔海，高云鹏，陈进华，张驰，李荣，舒鑫东

(中国科学院宁波材料技术与工程研究所，浙江宁波 315201)

摘要：永磁同步电机转子位置检测在高精度伺服驱动系统中具有至关重要的作用。针对传统伺服电机位置检测时依赖于成本较高、可靠性低的光栅、磁栅等编码器，提出采用两组线性霍尔检测转子磁钢的方式，利用可编程逻辑器件(CPLD)实现电机位置检测，包括拉依达准则算法滤波、算数平均滤波、数据补偿技术，提高电机位置检测精度及系统可靠性。经实验验证，相比常规的位置检测电机磁钢的方式，电机速度波动降低75%。

关键词： 永磁同步电机；线性霍尔；可编程逻辑器件；拉依达准则

中图分类号：TM351 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2023)09-0047-05

High-Precision Linear Hall Detection Technology for Permanent

Magnet Synchronous Motors

QIAO Hai, GAO Yun-peng, CHEN Jin-hua, ZHANG Chi, LI Rong, SHU Xin-dong

（Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo 315201, China）

Abstract: The rotor position detection of permanent magnet synchronous motors is essential in high-precision servo drive systems. The traditional servo motor position detection depends on the grating, magnetic grid and other encoders with high cost and low reliability. This paper proposes a method of mover detecting permanent magnets of rotors by using two sets of linear Hall. It uses Computer Programmable Logic Device (CPLD) to realize motor position detection, including pauta criterion filtering, arithmetic average filtering, and data compensation techniques, which improves the accuracy of the motor position detection and the reliability of the system. The experimental results show that the motor speed fluctuation is reduced by 75% compared with the conventional position detection method.

Key words: permanent magnet synchronous motor; linear Hall; computer programmable logic device ; pauta criterion

参考文献

[1] 艾胜，程思为，肖飞，等. 永磁同步电机转子位置检测滤波方法研究[J] . 电机与控制学报，2018，22(3) ：66-73.

[2] 韩亮. 低分辨率永磁同步电机控制技术研究[D] .武汉：华中科技大学，2013.

[3] 王晨，曹光华，陈栋. 一种削弱内置式永磁电动机齿槽转矩的新方法[J]. 微特电机，2015，43(1) ：9-12.

[4] 周志刚. 一种感应电机的解耦控制方法[J] . 中国电机工程学报，2003，23(2) ：121-125.

[5] 李春鹏，贲洪奇，刘博，等. 采用扰动观测器的偏差解耦控制方法[J] . 中国电机工程学报，2015，35(22) ：5859-5868.

[6] DE SORICELLIS M, DA RU D, BOLOGNANI S.Arobust current control based on proortional-integral observers for permanent magnet synchronous machines[J].IEEE Transactions on Industry Applications，2018，54(2) ：1437-1447.

[7] 蔡炯炯，蒋丽君，倪凯华，等. 一种基于点距判断的永磁电机位置解算方法[J] . 电机与控制应用，2020，47(11) ：34-39.

[8] SULAIMAN E, KOSAKA T, MATSUI N, et al.Design improvement and performance analysis of 12Slot-10Pole permanent magnet flux switching machine with field excitation coils[C]//2011 5th International Power Engineering and Optimization Conference，2011 ：202-207.

[9] SULAIMAN E, KOSAKA T.Design improvement and performance analysis of 12s-10p permanent magnet flux switching machine with field excitation coil[J].Journal of Electrical System，2012，8(4) ：425-432.

[10] 张天恒，童鹏，杨继森. 伺服电机转子位置检测的误差分析与补偿[J] . 计量学报，2022，43(10) ：1319-1325.

[11] 左林，曹建波，杜勇，等. 一种直线电机及其生产工艺方法：CN202210443647.6[P].2022-04-26.

[12] CHEN Wenjie, YANG Xu, XUE Jing, et al.A Novel Filter Topology with Active Motor CM Impedance Regulator in PWM ASD System[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics，2014，61(12) ：6938-6946.

[13] 刘刚，肖烨然，宋欣达. 永磁同步电机用线性霍尔位置检测的误差补偿[J] . 电机与控制学报，2014，18(8) ：36-42.

[14] HU Jianhui, ZOU Jibin, XU Fei, et al.An improved PMSM rotor position sensor based on linear hall sensors[J].IEEE Transactions on Magnetics，2012，48(11) ：3591-3594.

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