附件C：譯文

EPS系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的位置傳感器的誤差分析

Guang Liu1, Alex Kurnia1, Ronan De Larminat1 and Sanford Jay Rotter2
摩托羅拉公司1 參考：http://www.bit7.com/ 2
4000商業(yè)大道 1126哈德威驅(qū)動(dòng)器
Northbrook, IL 60062 麥迪遜，WI53711-3137

摘要：在EPS系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，選擇一個(gè)有成本效的位置傳感器是很重要的一步。高辨識(shí)的編碼器和分解器能夠優(yōu)良的測(cè)量準(zhǔn)確性。但是，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)迫使設(shè)計(jì)者們選擇那些廉價(jià)的有很大的測(cè)量誤差的的解決辦法。本文介紹的是位置傳感器的測(cè)量誤差對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩平穩(wěn)性的影響。我們?cè)谶@里考慮的是低成本感應(yīng)系統(tǒng)的雙重霍爾感應(yīng)集成電路。相對(duì)較差的方案和電磁轉(zhuǎn)子與Simulink模型的模擬結(jié)果是相似的。對(duì)于相同的電機(jī)和控制器模型一個(gè)高性能的分解器也是相似的。兩種感應(yīng)器的模擬結(jié)果是一致的。扭矩的穩(wěn)定性的降低不是低成本的感應(yīng)器引起的。結(jié)果顯示低成本的感應(yīng)器對(duì)扭矩穩(wěn)定來(lái)說(shuō)是可以接受的。數(shù)字信號(hào)處理器基礎(chǔ)的電機(jī)控制器是建立和對(duì)霍爾感應(yīng)系統(tǒng)的測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示用霍爾位置傳感器的驅(qū)動(dòng)電機(jī)有約2%的扭矩波動(dòng)。霍爾位置傳感器滿足大部分的EPS制造商指定的轉(zhuǎn)向平滑的要求。

1、 簡(jiǎn)介
在EPS系統(tǒng)中，常用永磁同步電動(dòng)機(jī)來(lái)提供助力轉(zhuǎn)向。在這樣的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)中，位置傳感器是很重要的一部分。盡管據(jù)說(shuō)有許多的非傳感器的矢量控制方案[1,2]，但是根據(jù)EPS系統(tǒng)的嚴(yán)格的扭矩波動(dòng)性安全可靠性的要求來(lái)說(shuō)，位置傳感器仍然是必要的。
EPS驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的位置傳感器必須是便宜而且可靠的，一個(gè)很好的選擇就是基于位置感覺系統(tǒng)的電磁轉(zhuǎn)子和霍爾效應(yīng)開關(guān)[4]。但是電磁轉(zhuǎn)子霍爾開關(guān)位置感覺系統(tǒng)仍然會(huì)產(chǎn)生很大的測(cè)量誤差。本文的研究目的就是用廉價(jià)的霍爾效應(yīng)的位置傳感器的永磁電動(dòng)機(jī)能否滿足EPS系統(tǒng)的扭矩波動(dòng)的要求。低成本的位置傳感器組成電磁轉(zhuǎn)子附在電機(jī)的軸上而霍爾開關(guān)的集成電路裝在電機(jī)的固定部分。在一個(gè)例子中，電磁轉(zhuǎn)子共有72個(gè)磁極，機(jī)械每旋轉(zhuǎn)一次就會(huì)有144次的信號(hào)轉(zhuǎn)變。對(duì)一個(gè)4極電機(jī)來(lái)說(shuō)，每一個(gè)機(jī)械周期都有兩個(gè)電信號(hào)的周期，它的位置變形是2.5的機(jī)械角度或者是5.0的電位角度。而一個(gè)6極的電機(jī)的位置變形是7.5的電位角度。這些變形相對(duì)較低因此會(huì)產(chǎn)生較大的量化誤差。除了量化誤差外，電磁轉(zhuǎn)子的物理公差也能引起較大的測(cè)量誤差。這樣的誤差能夠引起電周期的誤差累積，舉例來(lái)說(shuō)：這樣的電位周期比其他的電位周期要占據(jù)更多的機(jī)械長(zhǎng)度。