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開關磁阻電機（Switched Reluctance Motor, SRM）具有結構簡單、成本低、調速范圍廣、可靠性高等優勢，在電動汽車及航空工業等領域具有重要的應用價值。對于SRM控制系統，準確的位置信息是實現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的復雜性；另外在一些高溫、高粉塵等惡劣的環境下無法使用，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關系，進而推算出要補償的角度誤差。當負載轉矩為零或者較小時，采用傳統方法估計位置；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無位置控制系統原理圖

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

• 1）該方法與傳統方法相比，經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，實現無位置運行，具有較好的穩定性，可滿足多數工業驅動要求。
• 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。