Sensorless control of switched reluctance motor based on a simple flux linkage model

Abstract

Introduction. The operation of switched reluctance motor requires prior knowledge of the rotor position, obtaining from either low resolution photocoupler based position sensor or high resolution shaft encoder, to control the on/off states of the power switches. Problem. However, using physical position sensor in harsh environment will inevitably reduce the reliability of the motor drive, in which sensorless control comes into play. Novelty. In this paper, a sensorless control scheme of switched reluctance motor is proposed. Methodology. The method is based on a simple analytical model of the flux-linkage curves rather than the conventional approach that normally uses a look-up table to store all the data points of the flux-linkage curves. By measuring the phase current, rotor position can be deduced from the analytical model. Practical value. Simulation results are given and the proposed sensorless scheme is verified to provide a moderate position estimation accuracy in a wide speed range in both unsaturated and saturated conditions.

Alternate abstract:

Вступ'. Для роботи вентильного реактивного двигуна потрібне попереднє знання положення ротора, отримане або від датчика положення на основі оптопари з низькою роздільною здатністю, або від енкодера з високою роздільною здатністю, щоб керувати станами вмикання/вимикання силових перемикачів. Проблема'. Однак використання датчика фізичного положення в суворих умовах неминуче знижує надійність моторного приводу, в якому набуває чинності бездатчикове управління. Новизна'. У цій роботі пропонується бездатчикова схема управління вентильним реактивним двигуном. Методологія' Цей метод заснований на простій аналітичній моделі кривих потокозчеплення, а не на традиційному підході, який зазвичай використовує довідкову таблицю для зберігання всіх точок даних кривих потокозчеплення. Вимірявши фазний струм, положення ротора можна вивести з аналітичної моделі. Практична' цінність'. Наведено результати моделювання та перевірено запропоновану бездатчикову схему для забезпечення помірної точності оцінки положення в широкому діапазоні швидкостей як у ненасичених, так і в насичених умовах.