028、高频注入法位置估计
028、高频注入法位置估计——从一次电机“抽搐”说起去年调试一台低压伺服驱动器,上电后电机转子像喝醉了酒,来回抖动几度,电流波形里全是毛刺。用示波器抓高频分量,发现注入的1kHz正弦波在相电流里几乎被噪声淹没。当时以为是采样电路问题,折腾了两天,最后发现是高频注入的幅值设得太低,信噪比不够,位置观测器根本锁不住信号。这个坑让我重新把高频注入法的底裤翻了个底朝天。为什么需要高频注入无传感器控制里,反电动势法在零速和低速时基本歇菜——转速为零时反电动势为零,你拿什么算位置?高频注入法就是用来填这个坑的。原理不复杂:往电机定子绕组里注入一个高频电压信号(通常是几百Hz到几kHz),利用电机凸极效应(d轴和q轴电感不一样),高频电流的幅值或相位会随转子位置变化。你从电流响应里把位置信息解调出来,就能在零速和低速下“看见”转子。但别以为随便注入个高频波就能用。电机本身是个非线性系统,高频信号进去,电流环、PWM死区、采样延迟都会给你捣乱。我见过有人直接把高频信号叠加在电流环输出上,结果电流环饱和,电机直接啸叫。注入信号怎么选高频注入信号分两种:旋转高频电压注入和脉振高频电压注入。旋转注入是在静止坐标系(αβ)里加一个旋转的高频电压矢量,脉振注入是在估计的d轴上加一个高频脉振信号。工程上脉振注入更常见,因为实现简单,对凸极率要求没那么高。频率选择有讲究。太低,和电机基波频率混在一起,滤波器不好分离;太高,电感感抗变大,电流响应变小,而且PWM开关频率有限,你注入的信号可能被PWM谐波淹没。经验值:注入频率取PWM开关频率的1/10到1/20,幅值取