Schatting van de Rotorpositie in een Permanente-Magneet-Bekrachtigde Synchrone Machine met een Positiesensor met Lage Resolutie

摘要

In this paper, a rotor position estimation based on a low-resolution position sensor is proposed. As vector control of an ax. permanent-magnet synchronous machine requires the rotor position with sufficiently high resolution, the low-resolution sensor signal is transformed into a spatially quantized rotating vector and based on this vector, a vector-tracking observer calculates the corresponding high-resolution rotor position. The implementation of a basic vector-tracking observer topology is discussed. To reduce the remaining position estimation errors, two improvements are introduced: speed dependent observer gains and a reduction of the harmonic content in the input vector of the vector-tracking observer. These result in a sufficiently low position estimation error. The performance of the vector-tracking observer is studied by simulation as well as experiments on a hardware setup.%In deze tekst wordt een schatting van de rotorpositie op basis van een lage-resolutie positiesensor voorgesteld. Omdat de vectorsturing van een a.c. permanente-magneetbekrachtigde synchrone machine een schatting van de rotorpositie met voldoende hoge resolutie vereist, wordt het lage-resolutie sensorsignaal getransformeerd tot een ruimtelijk gediscretiseerde roterende vector. Een vector-volgende observer berekent op basis van deze vector de corresponderende hoge-resolutie rotorpositie. De implementatie van een basisversie van de vector-volgende observer topologie wordt uitgelegd. Om de fout in de positieschatting te reduceren worden vervolgens twee verbeteringen ingevoerd: snelheidsafhankelijke versterkingsfactoren in de observer en een reductie van de harmonische inhoud in de ingangsvector van de vector-volgende observer. Deze twee verbeteringen leiden tot een voldoende lage positieschattingsfout. De performantie van de vector-volgende observer wordt getest met behulp van simulaties evenals experimenten in een testopstelling.