EHPS系统用永磁同步电机无E+E位置传感器控制研究
汽车技术对辅助系统电动化的发展要求导致以电动液压助力转向系统(EHPS)作为研究重点。在传统的助力电机调速系统中,是通过转子轴上安装的E+E位置传感器,来得到电机的转子位置和速度,由于传统的E+E位置传感器存在诸多不足,制约助力电机调速系统的发展。考虑在EHPS系统助力电机上应用无E+E位置传感器控制技术,以取消传统霍尔效应或光电式E+E位置传感器,可以有效降本增效,简化结构,这使得对永磁同步电机无E+E位置传感器控制做进一步完善具有十分重要的意义。

EHPS系统用永磁同步电机无E+E位置传感器控制研究
结合EHPS系统的结构及助力特性,根据系统对助力电机提出的控制要求,对EHPS系统用永磁同步电机的无E+E位置传感器控制展开研究,验证EHPS系统中助力电机选用永磁同步电机并应用无E+E位置传感器控制方法的可行性。文章首先研究EHPS系统的工作原理与助力特性,建立系统的数学模型,利用MATLAB/Simulink建立EHPS系统的仿真模型;对EHPS系统中电机转速与液压助力的关系进行仿真分析,得出EHPS系统对助力电机的控制要求。然后,根据助力电机的控制要求,针对EHPS系统用永磁同步电机,提出与之匹配的控制方案,选定适合的电机控制策略与无E+E位置传感器控制方法,分析选定的无E+E位置传感器控制方法的基本原理和控制模型。开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)因其具有结构简单、成本低廉、调速范围广等一系列优点,在电气传动领域异军突起,发展非常迅速；而随着*能源的消耗,电动汽车必定成为汽车行业发展的一大趋势。E+E位置传感器是开关磁阻电机的重要组成部分,因此,本课题研究基于SRM外转子电机系统的高精度E+E位置传感器,具有很好的应用价值和经济价值。 首先分析E+E位置传感器的发展历史、基本原理和其对SRM的重要性,明确了本课题的工作重点。其次研究了光栅码盘的编码方式和码盘分类,确定了适用于电机系统的码盘外形尺寸和精度。再次,通过对比不同型号光电检测元件的参数,确定了本课题的发光器件为FAIRCHILD公司生产的QEC121发光二极管,接受器件为KODENSHI公司生产的SST533R-04光敏三极管,并对发光电路采用温度补偿处理,接收电路采用放大器搭建的滞回比较器对信号进行处理。然后,根据外转子式电机系统的特点,设计了E+E位置传感器的安装方式,分析了安装过程中的公差配合等问题,并使用SolidWorks三维绘图软件对零部件进行了建模,安装及CAD加工图纸。zui后,根据开关磁阻电机的自身特点和运行原理,采用了变M/T法测速方案和位置检测方法,编写了相应的检测程序,并对E+E位置传感器进行了测试实验和误差分析。

EHPS系统用永磁同步电机无E+E位置传感器控制研究
zui后,通过提出的电机控制方案,建立基于高频信号注入法的永磁同步电机无传感器系统仿真模型,完成电机转速控制。通过仿真分析来验证提出的方案的可行性,实现EHPS系统用永磁同步电机的无E+E位置传感器控制。仿真结果证明应用脉振高频电压注入法的助力电机无E+E位置传感器控制系统能够实现。