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EHPS系統用永磁同步電機無E+E位置傳感器控制研究
汽車技術對輔助系統電動化的發展要求導致以電動液壓助力轉向系統(EHPS)作為研究重點。在傳統的助力電機調速系統中,是通過轉子軸上安裝的E+E位置傳感器,來得到電機的轉子位置和速度,由于傳統的E+E位置傳感器存在諸多不足,制約助力電機調速系統的發展。考慮在EHPS系統助力電機上應用無E+E位置傳感器控制技術,以取消傳統霍爾效應或光電式E+E位置傳感器,可以有效降本增效,簡化結構,這使得對永磁同步電機無E+E位置傳感器控制做進一步完善具有十分重要的意義。

EHPS系統用永磁同步電機無E+E位置傳感器控制研究
結合EHPS系統的結構及助力特性,根據系統對助力電機提出的控制要求,對EHPS系統用永磁同步電機的無E+E位置傳感器控制展開研究,驗證EHPS系統中助力電機選用永磁同步電機并應用無E+E位置傳感器控制方法的可行性。文章首先研究EHPS系統的工作原理與助力特性,建立系統的數學模型,利用MATLAB/Simulink建立EHPS系統的仿真模型;對EHPS系統中電機轉速與液壓助力的關系進行仿真分析,得出EHPS系統對助力電機的控制要求。然后,根據助力電機的控制要求,針對EHPS系統用永磁同步電機,提出與之匹配的控制方案,選定適合的電機控制策略與無E+E位置傳感器控制方法,分析選定的無E+E位置傳感器控制方法的基本原理和控制模型。開關磁阻電機(Switched Reluctance Motor,簡稱SRM)因其具有結構簡單、成本低廉、調速范圍廣等一系列優點,在電氣傳動領域異軍突起,發展非常迅速；而隨著*能源的消耗,電動汽車必定成為汽車行業發展的一大趨勢。E+E位置傳感器是開關磁阻電機的重要組成部分,因此,本課題研究基于SRM外轉子電機系統的高精度E+E位置傳感器,具有很好的應用價值和經濟價值。 首先分析E+E位置傳感器的發展歷史、基本原理和其對SRM的重要性,明確了本課題的工作重點。其次研究了光柵碼盤的編碼方式和碼盤分類,確定了適用于電機系統的碼盤外形尺寸和精度。再次,通過對比不同型號光電檢測元件的參數,確定了本課題的發光器件為FAIRCHILD公司生產的QEC121發光二極管,接受器件為KODENSHI公司生產的SST533R-04光敏三極管,并對發光電路采用溫度補償處理,接收電路采用放大器搭建的滯回比較器對信號進行處理。然后,根據外轉子式電機系統的特點,設計了E+E位置傳感器的安裝方式,分析了安裝過程中的公差配合等問題,并使用SolidWorks三維繪圖軟件對零部件進行了建模,安裝及CAD加工圖紙。zui后,根據開關磁阻電機的自身特點和運行原理,采用了變M/T法測速方案和位置檢測方法,編寫了相應的檢測程序,并對E+E位置傳感器進行了測試實驗和誤差分析。

EHPS系統用永磁同步電機無E+E位置傳感器控制研究
zui后,通過提出的電機控制方案,建立基于高頻信號注入法的永磁同步電機無傳感器系統仿真模型,完成電機轉速控制。通過仿真分析來驗證提出的方案的可行性,實現EHPS系統用永磁同步電機的無E+E位置傳感器控制。仿真結果證明應用脈振高頻電壓注入法的助力電機無E+E位置傳感器控制系統能夠實現。