PMSM电机开环启动控制

helanlan

关于PMSM电机的开环启动过程的理解：

全闭环启动启动过程中的电流过冲比较小，但其带载能力比较差，当带重载启动时，就会有启动失败的问题存在。
开环启动其电流大【可控设定】，其电流大，对于系统冲击大。

所以在某些场合常常采用开环和闭环相结合的方式，优先使用闭环启动，当闭环启动无法满足启动时，改用开环启动尝试带载启动。

这里指的开环启动这个过程应该是电流环是闭环的，速度环是开环的，而非全开环【电流环和速度环都是开环】。这一点很重要。

从论坛里面得到的信息，要实现从开环到全闭环的无缝切换的条件：磁链观测器得出的电角度信号与开环运行时的电角度信号重合

结合图片理解一下，在启动阶段，慢慢的加电流给Id、Iq【斜坡给定上升】，达到了给定值后稳定一段时间。在启动到该时刻，转速都保持为0.这里因为Id、Iq给定为定值，且Theta为0，故而压缩机输出的电流波形是下图所示的情况就是可以理解。

一段时间稳定后，此时给设定的转速，这个转速在加的时候，需要先慢慢的增加。在这个过程中，开环的Theta是与设定转速同步的。此时同步进行磁链的加速度信号的估算。

角速度信号的估算此时是难点，也是设计的重点。角速度估算的观测器的输入是用开环的CLARK—PARK变换的Theta得到的Id、Iq吗？


那么问题来了：

磁链观测器得到的电角度信号TheatEst是用开环的电角度信号ThetaOpen对应的Id、Iq和Id、Iq经过电流环的PI运算得到的Vd、Vq输入到观测器得到的吗？
说的比较绕，就是说Thest的输入到底是用哪个值得到？

maidoudou1026

不太看得懂你的意思，磁链观测器？反电势观测器吧！输入的ialpha、ibeta，并不需要PARK变换。当然反电势计算也需要计算磁链，

而磁链中的wr或者theta是通过PLL/cordic迭代出来的。
另外并不是用openloop的ialpha、ibeta来得到的反电势的，而是Luenvberger状态观测器

不知道这么讲是不是在回答你想要的答案。

helanlan

maidoudou1026 发表于 2016-7-8 09:02
不太看得懂你的意思，磁链观测器？反电势观测器吧！输入的ialpha、ibeta，并不需要PARK变换。当然反电势计 ...

现在开环控制已经可以跑起来了，估算角度和开环角度也同频率了，仅仅相差一个初始相位差了。现在打算在直接切看下效果。
之前出现问题的原因是，参与位置估算和反电动势估算的输入参数用错了。最终导致了问题的出现。

maidoudou1026

helanlan 发表于 2016-7-11 08:12
现在开环控制已经可以跑起来了，估算角度和开环角度也同频率了，仅仅相差一个初始相位差了。现在打算在直 ...

开环启动的预定位角度，反正要和磁链垂直。

xiaoxiao201005

楼主开环启动效果好不好，现在流行速度闭环启动，做过没有？

sdll825

maidoudou1026 发表于 2016-7-11 13:43
开环启动的预定位角度，反正要和磁链垂直。

无感可以直接启动吗？

Xpress

MARK 谢谢分享！学习了

Xpress

maidoudou1026 发表于 2016-7-11 13:43
开环启动的预定位角度，反正要和磁链垂直。

请教您一下，开环预定位只需要慢慢给定Iq和Id吗？

PMSM_spy

Mark 一下，我现在遇到的问题也是切换角度，不能平滑切换过去，还不知道怎么去操作

joyrus

我的理解是开环启动阶段位置开环类似步进电机，但是电流环是闭环的，电流闭环可以有效控制启动转矩，并限制启动电流。由于转子位置开环运行如果负载太大，而加速度太快就会出现类似步进电机的失步现象。因为位置开环时电压矢量的给定不会因为转子负载太大停止旋转而同步停止旋转。

因此，使用开环启动对负载有较大的限制，还要求有一个慢慢加速的过程，就是防止类似步进电机失步的现象而造成启动失败。当开环转速达到电机的反电势大到可以被稳定计算出来时就可以切换到位置闭环了。既然基于反电势计算转子位置，那么不同的电机具有不同的反电势，就会存在不同的转速切换点了。带较大负载启动建议用高频注入法。