考慮諧振抑制的永磁同步電機長線纜驅動系統轉子初始位置辨識技術

陳東東 王 晉 李子博 周理兵

考慮諧振抑制的永磁同步電機長線纜驅動系統轉子初始位置辨識技術

陳東東 王 晉 李子博 周理兵

（強電磁工程與新技術國家重點實驗室（華中科技大學電氣與電子工程學院） 武漢 430074）

在永磁同步電機長線纜驅動系統安裝LC濾波器可能會引起諧振，導致轉子初始位置辨識失敗。主動阻尼控制能夠抑制LC濾波器引起的諧振，從而保障轉子初始位置辨識的成功。在估計的同步旋轉軸系上注入高頻電壓信號，對高頻電流響應解調后得到兩種可能的結果，對應不同的極性。根據電機磁路的飽和效應，施加不同的直流電流激勵并對比每種激勵下的實驗結果，可以完成極性辨別。在注入高頻電壓信號和施加直流電流激勵的過程中，LC濾波器將引起系統諧振。針對這一問題，提出一種基于高通濾波器的主動阻尼控制方法，在傳統電流環的基礎上增加一個反饋通路，等效地增大諧振頻率處的系統阻尼；然后進行主動阻尼控制方法的參數設計和穩定性證明；最后開展實驗，得到成功抑制諧振后的實驗結果，證明所提考慮諧振抑制的永磁同步電機長線纜驅動系統轉子初始位置辨識技術的有效性。

永磁同步電機 初始位置辨識 主動阻尼 諧振抑制

0 引言

與傳統的感應電機相比，永磁同步電機具有轉矩密度高、調速性能好、效率高等顯著優勢，在石油鉆探和開采等領域具有廣泛的應用前景[1]。在潛油電機長線纜驅動系統中，常使用脈寬調制（Pulse Width Modulation, PWM）技術輸出高頻方波電壓，可能引起很高的反射過電壓，威脅電纜和電機繞組的絕緣[2]。在逆變器輸出側裝備LC濾波器可以濾除高頻信號，進而有效地避免上述危害。

裝備LC濾波器的潛油電機長線纜驅動系統常使用轉子磁場定向控制（Field-Oriented Control, FOC）技術，該技術需要精確的轉子位置。通常，轉子位置由安裝在電機端部的位置傳感器來測量[3]。但在潛油電機等應用場合，位置傳感器的安裝和長距離信號傳輸比較困難、可靠性差[4]。因此，作為一種替代方案，無位置傳感器控制得到了廣泛的關注和研究。

目前的研究可分為兩個方面：中高速運行和零低速運行[5]。在中高速運行時，可利用電機基波模型計算磁鏈或反電動勢，進而得到轉子位置[6]。在零低速運行時，可利用電機凸極模型，向定子繞組注入高頻信號來實現轉子位置辨識，主要有高頻旋轉電壓注入法、高頻脈振電壓注入法等[7]。與高頻旋轉電壓注入法相比，高頻脈振電壓注入法更適合應用于凸極率較低的永磁電機中[8]。凸極模型不含轉子永磁體的極性信息，所以還需進一步辨別永磁體極性[9]。

永磁體極性的辨別依賴電機磁路的飽和效應，即電感的大小與磁路的飽和程度有關。基于飽和效應的辨別方法有二次諧波法、電壓脈沖法、單向電流激勵法和雙向電流激勵法等[10]。二次諧波法通過比較高頻響應電流正負向振幅的大小來辨別極性。這種方法的可靠性較差[11]。電壓脈沖法通過注入兩個相反的電壓脈沖信號并比較電流響應來辨別極性。在逆變器輸出側裝備LC濾波器后，電流響應的特性發生了很大變化。電流響應中的諧波將會影響位置辨識的精度，尤其是在LC濾波器截止頻率較低時[12]。單向電流激勵法與雙向電流激勵法的原理相同，都是施加兩個直流電流激勵并比較高頻電流響應幅值的大小，以此作為極性辨別的依據。雙向電流激勵法施加的直流電流激勵差異更大，因此可靠性更高，可以實現永磁體極性的準確辨別[13]。裝備LC濾波器后，這種方法將受到系統諧振的限制。在電機繞組中注入高頻電壓并施加直流電流激勵時，濾波器電感與電機定子的磁路都會受到飽和及磁滯渦流的影響，使電流中含有較大的諧波。由于LC濾波器引入了諧振峰，這些諧波將使系統發生諧振。因此，注入電壓的頻率和施加直流電流激勵的大小都不能太大，這將降低位置觀測的帶寬和極性辨別的準確性。

針對LC濾波器引起的諧振問題，主要有被動阻尼法[14-15]和主動阻尼法[16-18]兩種抑制方法。被動阻尼法通過在濾波器的電容支路串聯阻尼電阻來抑制諧振。被動阻尼法簡單可靠，不需要改變控制器的結構，但是阻尼電阻的損耗會降低系統效率。主動阻尼法無需阻尼電阻，而是通過改變控制器結構來抑制諧振，受到越來越多的關注。有的主動阻尼法需要在電容支路安裝傳感器，增加了系統成本、提高了裝配難度[19]。

本文在使用高頻電壓注入法辨識永磁電機轉子初始位置的基礎上，增加了基于高通濾波器的主動阻尼控制，以此抑制LC濾波器引起的諧振，不會增加系統損耗，也不需要在電容支路安裝傳感器。首先在估算出的同步旋轉軸系上注入一個高頻電壓信號，獲得高頻電流響應，解調之后得到位置誤差信息。進一步利用電機磁路的飽和效應，施加不同的直流電流激勵，根據直流電流激勵的大小辨別轉子永磁體的極性。然后針對這一過程中LC濾波器引起的系統諧振，在電流環加入基于高通濾波器的主動阻尼控制，增加諧振頻率處的阻尼，有效地抑制諧振，保障轉子初始位置辨識的成功。

1 初始位置辨識

如圖1所示的同步旋轉軸系可用來構建永磁電機的數學模型。將永磁體磁場軸線定義為d軸，q軸沿旋轉方向超前d軸90°電角度。對于內置式永磁電機，d軸方向的氣隙磁阻大于q軸方向的氣隙磁阻。永磁電機的初始位置辨識亦即計算出d軸相對于a相繞組軸線的位置。

圖1 同步旋轉軸系

1.1 高頻脈振電壓注入

在上述同步旋轉軸系下，永磁電機的數學模型可表示為

式中，d和q分別為d軸和q軸電壓；d和q分別為d軸和q軸電流；s為定子電阻；d和q分別為d軸和q軸電感；r為電角速度；f為永磁體磁鏈。

在高頻注入法中，注入電壓的頻率遠高于基波頻率，定子電阻壓降、反電動勢及旋轉電壓都可以忽略不計。只考慮高頻響應，式（1）可簡化為

式中，dh和qh分別為d軸和q軸電壓的高頻分量；dh和qh分別為d軸和q軸電流的高頻分量。

在估計的同步旋轉軸系上注入一個高頻電壓信號，可實現轉子位置觀測。該信號可表示為

式中，h、h和h分別為注入電壓信號的幅值、角頻率和相位；上標e表示估計的同步旋轉軸系。

定義實際的與估計的同步旋轉軸系之間的誤差角度為Δ，可求得注入高頻電壓的電流響應為

其中

式中，和Δ分別為平均電感和差值電感，可表示為

由式（4），電流響應的qe軸分量是一個幅值被低頻分量調制的高頻信號，其幅值中含有位置誤差信息。對電流響應進行解調，可以得到位置誤差信息。解調過程如圖2所示。在鎖相環的作用下，電流響應的qe軸分量調整至零，轉子位置誤差為0°或180°，表明需要進一步辨別轉子極性。

1.2 極性辨別

當d軸電流為正時，電機磁路飽和程度增加；當d軸電流為負時，磁路飽和程度降低。這種現象稱為磁路的飽和效應。

在估計的de軸上施加一個正的直流電流激勵，若此前轉子位置誤差為0°，即de軸與d軸（N極）重合時，d軸電流為正，磁路飽和程度高；若此前轉子位置誤差為180°，即de軸與-d軸（S極）重合時，d軸電流為負，磁路飽和程度低。磁路飽和程度越高，d軸電感越小，注入高頻電壓的電流響應的幅值越大。根據這一原理，可以實現永磁體的極性辨別。首先，保持高頻注入電壓的頻率和幅值不變，意味著高頻磁鏈的頻率和幅值基本不變。然后，在估計的de軸上分別施加一正一負兩個直流電流激勵，得到兩個高頻注入電壓的電流響應，基于飽和效應的極性辨別如圖3所示。最后，比較兩種情況下高頻注入電壓的電流響應的幅值大小。若施加正直流激勵時，高頻電流響應的幅值更大，則表明de軸與d軸（N極）重合；反之表明de軸與-d軸（S極）重合。

高頻電流響應的幅值可由鎖相環求得，鎖相環的結構如圖4所示。在PI控制器的作用下，鎖相環能夠實時地計算出高頻電流響應的幅值，用來辨別永磁體的極性。

圖3 基于飽和效應的極性辨別

圖4 鎖相環結構

2 諧振抑制

由前面的分析可知，永磁電機的初始位置辨識依賴于高頻電壓注入與直流電流激勵。在常規的電機系統中，這兩種方法的實現主要受限于開關頻率和電機磁路的飽和程度。隨著LC濾波器的使用越來越廣泛，高頻電壓注入與直流電流激勵的實現還將受限于LC濾波器引起的系統諧振。

2.1 諧振分析

在逆變器輸出側裝備LC濾波器的系統如圖5所示。濾波器可以濾除輸出電壓中的高頻分量，因此注入高頻電壓的頻率將受到限制。與此同時，注入高頻電壓并施加直流電流激勵時，濾波器電感與電機定子的磁路都容易受到飽和及磁滯渦流的影響，從而使電流中含有較大的諧波。由于LC濾波器的存在，這些諧波容易使系統發生諧振。

圖5 裝備輸出濾波器的長線纜驅動系統

同步旋轉軸下的傳統電流環如圖6所示。文獻[20]推導了負載電阻為零時逆變器輸出電壓到負載電流的傳遞函數。本文中的負載為電機，電機電阻不為零。此時以q軸分量為例，逆變器輸出電壓

圖6 傳統的電流環

到電機電流的傳遞函數為

式中，為微分算子；f、f分別為LC濾波器的電感、電容；sq為電機定子電流的q軸分量；iq為逆變器輸出電壓的q軸分量。

由式（7）可算出諧振頻率（阻尼最小之處）為

式（7）表示的傳遞函數的伯德圖如圖7所示。由幅頻特性可知，由于在逆變器后端加入了LC濾波器，低頻時的等效阻抗增大；幅頻響應在諧振頻率處存在一個約20dB大小的尖峰，意味著諧振頻率處的系統阻尼非常小。如果不抑制這個尖峰，一個較小的電壓將產生非常大的電流，使系統發生故障，無法實現永磁電機的初始位置辨識。由相頻特性可知，加入LC濾波器后，系統的穩定裕度下降。

電流環閉環傳遞函數的伯德圖如圖8所示。由幅頻特性可知，加入LC濾波器后，電流環帶寬下降約四分之一；諧振頻率處出現尖峰，表明此處阻尼較小。

圖8 電流環閉環傳遞函數的伯德圖

2.2 主動阻尼控制

本文通過主動阻尼控制來抑制諧振，其控制框圖如圖9所示，在傳統電流環的基礎上增加一個反饋通路，這個通路可以等效為一個增益為、時間常數為的高通濾波器[18]。

圖9 主動阻尼控制框圖

不變，逐漸增大時，電流環閉環傳遞函數的零極點分布如圖10所示。不變，逐漸增大時，電流環閉環傳遞函數的零極點分布如圖11所示。

圖10 K變化過程中電流環閉環傳遞函數的零極點分布

圖11 τ變化過程中電流環閉環傳遞函數的零極點分布

在和變化的過程中，所有閉環極點均具有負實部，控制系統穩定；增大或使主導極點的位置更靠近虛軸，降低了電流環的響應速度；增大或使非主導共軛極點的阻尼比增加，有利于諧振抑制。因此，主動阻尼控制的參數選取需要兼顧電流環的響應速度和諧振抑制能力。

2.3 參數選取原則

增加主動阻尼控制后，逆變器輸出電壓到電機電流的傳遞函數為

其中

對于不同的與的組合，分別繪制出式（9）表示的傳遞函數的伯德圖，如圖12所示。若或太小，則對諧振頻率處尖峰的抑制作用不明顯；若或太大，則低頻段的增益下降嚴重。

電流環閉環傳遞函數的伯德圖如圖13所示。若或太小，則對諧振頻率處尖峰的抑制作用不明顯；若或太大，則電流環帶寬下降嚴重。因此，綜合考慮之后，本文選取為2.00、為10-3。

圖12 不同參數下開環傳遞函數的伯德圖

圖13 不同參數下電流環閉環傳遞函數的伯德圖

當為2.00、為10-3時，開環傳遞函數的伯德圖如圖7中虛線所示。諧振頻率處的尖峰由20dB下降為-13dB，意味著諧振頻率處的系統阻尼增加。施加合理的電壓將不會使系統發生故障，保障永磁電機的初始位置辨識得以成功實施。系統的穩定裕度沒有明顯改變。電流環閉環傳遞函數的伯德圖如圖8中虛線所示。電流環帶寬沒有明顯變化；諧振頻率處的尖峰降低，表明此處阻尼增加。

3 實驗驗證

本文的實驗平臺如圖14所示。LC濾波器安裝在逆變器與永磁電機之間。永磁電機轉子永磁體的位置由編碼器測得，用于與觀測得到的位置進行對比，驗證所提方法的效果。主動阻尼控制的增益和時間常數分別為2.00和10-3，永磁同步電機長線纜驅動系統各部分參數見表1。

圖14 實驗平臺

表1 裝備輸出濾波器的永磁電機驅動系統參數

Tab.1 The parameters of the PMSM drive system equipped with output filter

3.1 高頻電壓注入

由于裝備了輸出濾波器，注入高頻電壓的頻率受到限制，不能過高；另一方面，考慮到位置觀測帶寬，注入頻率也不能過低。綜合考慮，本文選取注入電壓頻率為200Hz。實驗結果如圖15所示。

圖15中波形分別為de軸電流、qe軸電流和位置觀測誤差。位置觀測誤差由實際位置與觀測位置相減得到，實際位置由光電編碼器測得。

算法啟動后，經過一段時間的振蕩，觀測誤差逐漸收斂，出現兩種可能的結果：當初始辨識結果為N極時，最終的觀測誤差為0°；當初始辨識結果為S極時，最終的觀測誤差為180°。以上實驗結果表明，注入合適的高頻電壓可以辨識出轉子的初始位置，但辨識結果有兩種可能，這與理論分析是一致的。為了進一步分辨N極或S極，需要在高頻電壓注入的基礎上施加直流電流激勵，利用電機磁路的飽和效應完成辨識。

圖15 兩種可能的辨識結果

如圖15所示，由于此時沒有施加直流電流激勵，電流較小，濾波器電感與電機定子的磁路都處于線性區，飽和及磁滯渦流現象不明顯，電流中諧波含量低，因此尚未發生諧振。

3.2 諧振抑制

為了辨別極性，需要施加直流電流激勵，這將使濾波器電感與電機定子的磁路受到飽和及磁滯渦流的影響，從而使電流中的諧波含量增加，系統在諧振頻率處發生諧振，如圖16所示。在觀測誤差逐漸收斂后，施加一個正的直流電流激勵，電流中的諧波將逐漸增加、直至發生過電流故障，系統保護。

發生諧振前后的局部情形如圖17所示。de軸電流頻率為200Hz，與注入電壓頻率一致；qe軸電流頻率較高，逐漸失控。這表明諧振主要是qe軸電流失控引起的。因為q軸電感比d軸電感大，根據式（8），諧振頻率與電感大小成反比，所以q軸電流更容易發生諧振。為了保障初始位置辨識的成功實施，需要在辨識過程中抑制諧振。

圖16 直流電流激勵導致的諧振

圖17 諧振的局部放大圖

采用前述主動阻尼控制策略可以有效地抑制諧振，實驗結果如圖18所示。

圖18 抑制諧振后的辨識結果

首先不施加直流電流激勵，僅注入高頻電壓，一段時間后辨識得到初始位置。這時出現兩種結果：N極或S極。然后保持注入高頻電壓不變，在de軸上額外施加一個正的直流電流激勵，穩定后算出高頻電流響應的幅值。接著在de軸上施加一個負的直流電流激勵，穩定后算出高頻電流響應的幅值。這兩個直流電流激勵大小相等、符號相反。最后比較兩個高頻電流響應幅值的大小。若前者大于后者，則說明初始辨識結果為N極；若前者小于后者，則說明初始辨識結果為S極。使用主動阻尼控制，系統在諧振頻率處的阻尼增大，在施加直流電流激勵時，諧振得到了有效抑制。并且，由于參數選取合理，電流環的動態響應也沒有受到明顯的影響。

4 結論

本文提出一種基于高通濾波器的主動阻尼控制方法，抑制永磁電機長線纜驅動系統LC濾波器引起的系統諧振，解決諧振導致的轉子初始位置辨識失敗的問題。分析表明，應用該方法后，系統仍然穩定。該方法的參數會影響諧振抑制的效果和電流環的響應速度。綜合考慮二者的影響，通過參數掃描可以選取出合適的參數。實驗結果表明，該方法在沒有顯著降低電流環響應速度的條件下，有效地抑制了系統諧振，保障了轉子初始位置辨識的成功。該方法使裝備LC濾波器的永磁電機長線纜驅動系統仍然可以通過高頻信號注入方法精確地辨識轉子初始位置，從而實現可靠的轉子磁場定向控制。

[1] 劉計龍, 肖飛, 沈洋, 等. 永磁同步電機無位置傳感器控制技術研究綜述[J]. 電工技術學報, 2017, 32(16): 76-88.

Liu Jilong, Xiao Fei, Shen Yang, et al. Position-sensorless control technology of permanent-magnet synchronous motor-a review[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2017, 32(16): 76-88.

[2] Salom?ki J, Hinkkanen M, Luomi J. Influence of inverter output filter on maximum torque and speed of PMSM drives[J]. IEEE Transactions on Industry Applications, 2008, 44(1): 153-160.

[3] Wang Yangrui, Xu Yongxiang, Zou Jibin. Online multiparameter identification method for sensorless control of SPMSM[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2020, 35(10): 10601-10613.

[4] Liu Jingbo, Nondahl T, Dai Jingya, et al. A seamless transition scheme of position sensorless control in industrial permanent magnet motor drives with output filter and transformer for oil pump applications[J]. IEEE Transactions on Industry Applications, 2020, 56(3): 2180-2189.

[5] 趙文祥, 劉桓, 陶濤, 等. 基于虛擬信號和高頻脈振信號注入的無位置傳感器內置式永磁同步電機MTPA控制[J]. 電工技術學報, 2021, 36(24): 5092-5100.

Zhao Wenxiang, Liu Huan, Tao Tao, et al. MTPA control of sensorless IPMSM based on virtual signal and high-frequency pulsating signal injection[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2021, 36(24): 5092-5100.

[6] 姜燕, 李博文, 吳軒, 等. 基于比例諧振濾波的改進永磁同步電機轉子位置觀測器[J]. 電工技術學報, 2020, 35(17): 3619-3630.

Jiang Yan, Li Bowen, Wu Xuan, et al. An improved rotor position observer for permanent magnet synchronous motors based on proportional resonant filtering[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2020, 35(17): 3619-3630.

[7] 王高林, 楊榮峰, 李剛, 等. 基于高頻信號注入的IPMSM無位置傳感器控制策略[J]. 電工技術學報, 2012, 27(11): 62-68.

Wang Gaolin, Yang Rongfeng, Li Gang, et al. Position sensorless control strategy of IPMSM based on high frequency signal injection[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2012, 27(11): 62-68.

[8] 闕鴻杰, 全力, 張麗, 等. 基于自適應濾波器在線解耦的磁場增強型永磁電機無位置傳感器控制[J]. 電工技術學報, 2022, 37(2): 344-354.

Que Hongjie, Quan Li, Zhang Li, et al. Sensorless control of flux-intensifying permanent magnet synchronous motor based on adaptive Notch filter online decoupling[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2022, 37(2): 344-354.

[9] 田兵, 安群濤, 孫東陽, 等. 基于磁飽和效應的表貼式永磁同步電機初始位置檢測方法[J]. 電工技術學報, 2016, 31(1): 155-164.

Tian Bing, An Quntao, Sun Dongyang, et al. Initial position estimation for surface permanent magnet synchronous motors based on magnetic saturation effect[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2016, 31(1): 155-164.

[10] 王子輝, 陸凱元, 葉云岳. 基于改進的脈沖電壓注入永磁同步電機轉子初始位置檢測方法[J]. 中國電機工程學報, 2011, 31(36): 95-101.

Wang Zihui, Lu Kaiyuan, Ye Yunyue. Initial position estimation method for permanent magnet synchronous motor based on improved pulse voltage injection[J]. Proceedings of the CSEE, 2011, 31(36): 95-101.

[11] 孫偉. 永磁同步電動機無位置傳感器控制與高性能運行策略的研究[D]. 杭州: 浙江大學, 2017.

[12] 王明輝. 帶LC濾波器永磁同步電機控制關鍵技術研究[D]. 哈爾濱: 哈爾濱工業大學, 2021.

[13] Sun Wei, Shen Jianxin, Jin Mengjia, et al. A robust magnetic polarity self-sensing method for start up of PM synchronous machine in fanlike system[J]. IEEE Transactions on Industry Applications, 2017, 53(3): 2169-2177.

[14] 徐志英, 許愛國, 謝少軍. 采用LCL濾波器的并網逆變器雙閉環入網電流控制技術[J]. 中國電機工程學報, 2009, 29(27): 36-41.

Xu Zhiying, Xu Aiguo, Xie Shaojun. Dual-loop grid current control technique for grid-connected inverter using an LCL filter[J]. Proceedings of the CSEE, 2009, 29(27): 36-41.

[15] Liserre M, Blaabjerg F, Hansen S. Design and control of an LCL-filter-based three-phase active rectifier[J]. IEEE Transactions on Industry Applications, 2005, 41(5): 1281-1291.

[16] 黃宇淇, 姜新建, 邱阿瑞. LCL濾波的電壓型有源整流器新型主動阻尼控制[J]. 電工技術學報, 2008, 23(9): 86-91.

Huang Yuqi, Jiang Xinjian, Qiu Arui. A novel active damping control scheme for a three-phase active rectifier with LCL-filter[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2008, 23(9): 86-91.

[17] Malinowski M, Bernet S. A simple voltage sensorless active damping scheme for three-phase PWM converters with an LCL filter[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2008, 55(4): 1876-1880.

[18] 王穎杰, 伍小杰, 戴鵬, 等. 采用參數辨識及新型主動阻尼控制的LCL濾波脈寬調制整流器[J]. 中國電機工程學報, 2012, 32(15): 31-39, 17.

Wang Yingjie, Wu Xiaojie, Dai Peng, et al. PWM rectifier with LCL filter based on parameter identification and a new active damping control[J]. Proceedings of the CSEE, 2012, 32(15): 31-39, 17.

[19] Dahono P A. A control method to damp oscillation in the input LC filter[C]//2002 IEEE 33rd Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference Proceedings (Cat. No.02CH37289), Cairns, QLD, Australia, 2002: 1630-1635.

[20] Parker S G, McGrath B P, Holmes D G. Regions of active damping control for LCL filters[J]. IEEE Transactions on Industry Applications, 2014, 50(1): 424-432.

Rotor Initial Position Identification Technology for Long Cable Drive System of Permanent Magnet Synchronous Motor Considering Resonance Suppression

Chen Dongdong Wang Jin Li Zibo Zhou Libing

（State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology School of Electrical and Electronic Engineering Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China）

Installing LC filter in the long cable drive system of permanent magnet synchronous motor may cause resonance, resulting in the failure of rotor initial position identification. Active damping control can suppress the resonance caused by LC filter, so as to ensure the success of rotor initial position identification. After injecting high-frequency voltage signal into the estimated synchronous rotating shafting and demodulating the high-frequency current response, two possible results are obtained, corresponding to different polarities. According to the saturation effect of the magnetic circuit of the motor, applying different DC current excitation and comparing the experimental results under each excitation can complete the polarity discrimination. In the process of injecting high-frequency voltage signal and applying DC current excitation, LC filter will cause system resonance. To solve this problem, an active damping control method based on high pass filter is proposed. A feedback path is added to the traditional current loop to increase the system damping at the resonant frequency equivalently, and then the parameter design and stability verification of the active damping control method are carried out. Finally, experiments are carried out to obtain the experimental results after successfully suppressing resonance, which proves the effectiveness of the proposed rotor initial position identification technology of permanent magnet synchronous motor long cable drive system considering resonance suppression.

Permanent magnet synchronous motor, initial position identification, active damping, resonance suppression

10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.221274

TM351

2022-06-30

2022-08-06

陳東東 男，1995年生，博士研究生，研究方向為永磁電機無位置傳感器控制。E-mail：ddchen@hust.edu.cn

王 晉 男，1979年生，副教授，碩士生導師，研究方向為大型與特種電機設計及其控制。E-mail：jinwang@hust.edu.cn（通信作者）

（編輯 赫蕾）