Ước Lượng Vị Trí Ban Đầu Đầu Động Cơ Đồng Bộ Nam Châm Vĩnh Cửu Bề Mặt

Tóm tắt

Thông tin vị trí ban đầu của rotor trong động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM) cần có được trước khi khởi động. High Frequency Injection (HFI) là phương pháp phổ biến để ước lượng vị trí ban đầu cũng như khi hoạt động. Tuy nhiên phương pháp HFI truyền thống chỉ áp dụng cho động cơ nam châm bên trong (IPMSM) do có đặc điểm điện cảm trục d và trục q khác nhau đáng kể. Trong khi đó, đối với động cơ nam châm gắn bề mặt rotor (SPMSM) thì sự khác biệt này là không đáng kể. Để giải quyết vấn đề này Short Pulses Injection (SPI) sử dụng các chuỗi xung nối tiếp gây ra hiệu ứng bão hòa điện cảm (Inductance Saturation Effect) sau đó xem xét các dòng điện phản hồi để ước lượng vị trí rotor. Nhược điểm của phương pháp này là thời gian ước lượng phụ thuộc vào tốc độ phản hồi dòng điện cũng như đòi hỏi động cơ phải ở biên giới bão hòa để đảm bảo hiệu ứng bão hòa rõ rệt. Bài báo này đề xuất phương pháp kết hợp cả hai phương pháp trên. Ban đầu, vị trí sector chứa vector trục d của nam châm rotor được xác định bởi SPI. Sau đó duy trì một vector điện áp làm bão hòa trên trục d, tạo ra sự chênh lệch điện cảm trên hai trục dq, khi đó HFI được sử dụng để ước lượng ra vị trí ban đầu. Để kiểm tra hiệu quả, phương pháp được thực hiện bằng mô phỏng bởi 3D FEM ANSYS MAXWELL và MATLAB SIMULINK. So sánh với các cách đã tồn tại, phương pháp mới này đem lại sự chính xác, nhanh chóng và đặc biệt thích hợp với các ứng dụng có momen quán tính lớn.