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開關磁阻電機（Switched Reluctance Motor, SRM）具有結構簡單、成本低、調(diào)速范圍廣、可靠性高等優(yōu)勢，在電動汽車及航空工業(yè)等領域具有重要的應用價值。對于SRM控制系統(tǒng)，準確的位置信息是實現(xiàn)SRM可靠運行的必要前提。

在目前應用中，大多采用機械式位置傳感器來獲取位置信息，不僅成本高而且增加系統(tǒng)的復雜性；另外在一些高溫、高粉塵等惡劣的環(huán)境下無法使用，極大地限制了SRM的應用領域。因此，研究精準、實用的無位置傳感器技術具有重要的意義。

近20年來，國內(nèi)外學者針對如何準確的估計轉子位置進行了廣泛研究，并提出了一些控制方法，這些方法通過相繞組的電流、電壓、磁鏈或者電感信息來估算出轉子位置。但是這些方法存在實時性較差、內(nèi)存占用高、精度低、估計誤差大等各種局限性。

大連海事大學的研究人員在傳統(tǒng)電感特殊點無位置控制方法的基礎上，針對電機實際運行時受磁飽和影響導致電感曲線交點偏移的問題，提出了新的改進策略。該方法只需在不同負載轉矩下測量交點所對應的角度，并采用傅里葉擬合來建立負載轉矩和角度的函數(shù)關系，進而推算出要補償?shù)慕嵌日`差。當負載轉矩為零或者較小時，采用傳統(tǒng)方法估計位置；當負載轉矩變大時，采用改進后的方法對誤差角度進行補償，進而使位置估計更加準確。

圖1 堵轉實驗平臺和磁鏈特性曲線

圖2 SRM實驗平臺

圖3 SRM無位置控制系統(tǒng)原理圖

在一臺三相12/8極SRM上對比分析了傳統(tǒng)與改進后方法的仿真和實驗，結果表明：

• 1）該方法與傳統(tǒng)方法相比，經(jīng)過誤差補償使位置估計更加準確，可有效地抑制磁飽和的影響。
• 2）針對運行在輕載、重載、負載跳變、中低速的情況下，該方法估計的位置均能很好地跟蹤實際位置，實現(xiàn)無位置運行，具有較好的穩(wěn)定性，可滿足多數(shù)工業(yè)驅(qū)動要求。
• 3）在一個45°電感的機械周期，共檢測6個特殊位置點，具有較高的精度。該方法適合于中低速運行，當運行在高速情況時，脈沖時間間隔的縮短可能會導致其中某個位置點未檢測到，但并不影響下一時刻的位置估計，電機也能正常運行，具有一定的容錯性和可靠性。

以上研究成果發(fā)表在2020年第8期《電工技術學報》，論文標題為“基于電感特殊位置點的開關磁阻電機轉子位置檢測及誤差補償”，作者為許愛德、任萍、陳加貴、朱景偉。