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永磁同步电机无位置传感器控制技术研究综述 被引量:232
1
作者 刘计龙 肖飞 +2 位作者 沈洋 麦志勤 李超然 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期76-88,共13页
永磁同步电机具有功率密度高、转矩惯量比大、动态响应速度快的优点,在大功率交流传动领域具有明显的优势。对永磁同步电机的高性能控制依赖于精确的转子位置信息,然而通常使用的光电编码器和旋转变压器等机械式位置传感器成本高、体积... 永磁同步电机具有功率密度高、转矩惯量比大、动态响应速度快的优点,在大功率交流传动领域具有明显的优势。对永磁同步电机的高性能控制依赖于精确的转子位置信息,然而通常使用的光电编码器和旋转变压器等机械式位置传感器成本高、体积大、抗干扰能力差,限制了永磁同步电机的推广应用,无位置传感器控制技术是解决这一问题的重要途径。本文对永磁同步电机的无位置传感器控制技术进行了综述,从转子初始位置检测、低速与零速运行控制、中高速运行控制和全转速范围运行控制四个方面对永磁同步电机无位置传感器控制技术进行了深入阐述和对比分析。最后,对永磁同步电机无位置传感器控制技术的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器 转子位置检测 高频信号注入 滑模观测器
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无刷直流电机控制技术综述 被引量:56
2
作者 郑吉 王学普 《微特电机》 北大核心 2002年第3期11-13,共3页
介绍了无刷直流电机的转子位置检测的实现方法,并提出了各种控制策略,分析了产生转矩脉动的各种原因及无位置传感器的无刷直流电机的多种起动办法。
关键词 无刷直流电机 控制技术 转子位置检测 无位置传感器
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高频注入电压预估同步电机转子位置检测方法 被引量:43
3
作者 金光哲 徐殿国 +2 位作者 高强 寇佳宝 李志城 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1376-1383,共8页
为了实现电励磁同步电机无位置传感器控制,提出基于高频注入电流的同步电机转子位置检测方法。通过注入高频励磁电流,采集耦合在定子上具有转子位置信息的高频电压信号,经过滤波及坐标变换提取有效信息,采用锁相环(phase-locked loop,P... 为了实现电励磁同步电机无位置传感器控制,提出基于高频注入电流的同步电机转子位置检测方法。通过注入高频励磁电流,采集耦合在定子上具有转子位置信息的高频电压信号,经过滤波及坐标变换提取有效信息,采用锁相环(phase-locked loop,PLL)算法最终锁定转子位置。针对晶闸管系统换相时刻因定子端电压畸变严重难以有效提取高频信号的问题,提出基于电压预估的转子位置检测方法。在换相时采用预估电压作为锁相环的给定,克服定子电压畸变对锁相环路工作的干扰,提高转子位置检测的精度,并增加锁相环工作的稳定性。仿真和实验结果验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 高频注入 电压预估 转子位置检测 锁相环 步电机
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直接检测无刷直流电机转子位置信号的方法 被引量:34
4
作者 张磊 肖伟 瞿文龙 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期453-456,共4页
为了实现无刷直流电机的无位置传感器控制,提出了一种新颖的转子位置信号检测方法,该方法通过比较逆变器直流环中点电压和电机断开相绕组端电压的关系,直接检测到断开相绕组反电动势的过零点,再将该过零点延迟30°电角度即可获得无... 为了实现无刷直流电机的无位置传感器控制,提出了一种新颖的转子位置信号检测方法,该方法通过比较逆变器直流环中点电压和电机断开相绕组端电压的关系,直接检测到断开相绕组反电动势的过零点,再将该过零点延迟30°电角度即可获得无刷直流电机绕组换相所必须的转子位置信号。实验证明,当电机运行在低速时该检测方法可以良好地工作,因此应用此检测方法构成的无刷直流电机无位置传感器控制系统可以运行在很宽的速度范围内。文中对该检测方法的原理进行了分析,得到了检测电路的结构图并通过实验验证了该方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 无刷直流电机 反电动势 过零点 转子位置检测
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永磁同步电机用线性霍尔位置检测的误差补偿 被引量:32
5
作者 刘刚 肖烨然 宋欣达 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期36-42,54,共8页
针对基于线性霍尔传感器的高速永磁同步电机转子位置信号易受高次谐波干扰的问题,提出了硬件和软件上的补偿方法。根据线性霍尔传感器的转子位置解算原理,详细分析了永磁体磁钢充磁的不均匀、定转子间气隙温度的变化、霍尔器件的安装误... 针对基于线性霍尔传感器的高速永磁同步电机转子位置信号易受高次谐波干扰的问题,提出了硬件和软件上的补偿方法。根据线性霍尔传感器的转子位置解算原理,详细分析了永磁体磁钢充磁的不均匀、定转子间气隙温度的变化、霍尔器件的安装误差以及逆变器高频开关噪声等因素给转子位置检测带来的各种不利影响,在硬件上采取了相应的补偿措施,在软件上用正交锁相环(PLL)来消除霍尔位置信号中高次谐波的干扰,并给出了一种无需知道霍尔器件安装位置的转子角位置计算方法。在100 kW高速永磁同步电机上进行了实验,实验结果表明,正交PLL能有效抑制霍尔信号中的高次谐波分量,也验证了采用该方法能有效地估算出永磁同步电机高速旋转转子的角位置。 展开更多
关键词 高速永磁同步电机 线性霍尔传感器 位置检测 误差补偿 正交锁相环
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一种统一的无刷直流电机直接反电动势法 被引量:17
6
作者 薛晓明 杨翀 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期62-68,共7页
无刷直流电机直接反电势法研究已经得到了比较广泛的开展,但只适用于上管调制、下管恒通的控制方式。在研究无刷直流电机传统模型的基础上,根据无刷直流电机的工作原理,构建了无刷直流电机的简化模型,由此简化模型分析了不同PWM技术断... 无刷直流电机直接反电势法研究已经得到了比较广泛的开展,但只适用于上管调制、下管恒通的控制方式。在研究无刷直流电机传统模型的基础上,根据无刷直流电机的工作原理,构建了无刷直流电机的简化模型,由此简化模型分析了不同PWM技术断开相端电压的特点,提出了通过在PWM开通期间采样断开相端电压与二分之一的母线电压相比较检测反电动势过零点的方法,并进行了样机实验。实验结果表明:提出的方法能在很宽的电机速度范围内,精确地获得不受PWM影响的反电动势过零点。 展开更多
关键词 直接反电动势法 无刷直流电机 PWM 无位置传感器 转子位置检测
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基于改进的PSO-BP神经网络的无刷直流电机控制 被引量:18
7
作者 王新 候风艳 《电子测量技术》 2017年第2期10-14,共5页
实时检测无位置传感器的无刷直流电机运行过程中的转子位置,并输出相应的开关管导通与关断信号是控制无刷直流电机的一项关键技术。本文针对神经网络控制存在开关管误导通的问题,引入非线性的惯性权重因子并采用异步时变的学习因子改进... 实时检测无位置传感器的无刷直流电机运行过程中的转子位置,并输出相应的开关管导通与关断信号是控制无刷直流电机的一项关键技术。本文针对神经网络控制存在开关管误导通的问题,引入非线性的惯性权重因子并采用异步时变的学习因子改进策略对标准粒子群算法(PSO)进行改进,通过改进的PSO算法对BP神经网络进行优化,进而控制无位置传感器无刷直流电机的换相顺序。仿真实验表明,采用基于改进的PSO-BP神经网络方法控制无刷直流的运行,可以取得满意的结果。 展开更多
关键词 无刷直流电机 无位置传感器 转子位置检测 PSO BP神经网络
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一种基于电感饱和效应的电流差值检测永磁同步电机转子初始位置的方法 被引量:18
8
作者 黄科元 陈忠强 +1 位作者 黄守道 于玲玲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期1508-1515,共8页
解决无位置传感器永磁同步电机(PMSM)控制系统起动困难的关键在于准确的转子初始位置检测。该文在分析了永磁同步电机绕组磁路饱和度与电感值以及永磁体转子位置与绕组电流的关系的基础上,设计了一种电流差值检测方法,定子三相绕组任意... 解决无位置传感器永磁同步电机(PMSM)控制系统起动困难的关键在于准确的转子初始位置检测。该文在分析了永磁同步电机绕组磁路饱和度与电感值以及永磁体转子位置与绕组电流的关系的基础上,设计了一种电流差值检测方法,定子三相绕组任意选通两相,另一相悬空,正反方向注入电压脉冲,得到响应电流差值,根据电流差值得到转子初始位置,同时辨识出转子NS极。为了克服注入的电压脉冲在绕组中产生的剩磁影响采样电流准确性的问题,提出了一种抵消剩磁的脉冲注入方式,从而提高转子初始位置检测的准确性。实验结果验证了该方法简单可靠,不受转子凸极结构限制,可同时适用于面贴式和内嵌式永磁同步电机,检测过程保持完全静止,具有很高的工程实用性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 转子初始位置 电流差值检测 剩磁
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永磁同步电机转子位置复合检测及起动运行策略 被引量:17
9
作者 王要强 冯玉涛 +1 位作者 马小勇 凡绍桂 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期230-238,共9页
电梯用永磁曳引机的驱动控制需要实时获取转子的机械角度,如何在曳引机起动及运行阶段准确地检测转子位置是需要解决的关键问题。基于正余弦型复合编码器,提出一种绝对式与增量式相结合的转子位置复合检测方案。首先在分析绝对式和增量... 电梯用永磁曳引机的驱动控制需要实时获取转子的机械角度,如何在曳引机起动及运行阶段准确地检测转子位置是需要解决的关键问题。基于正余弦型复合编码器,提出一种绝对式与增量式相结合的转子位置复合检测方案。首先在分析绝对式和增量式转子位置检测原理的基础上,对两种转子位置检测算法进行优化,提高转子位置检测精度;然后结合转矩最大矢量控制策略,提出在转子位置复合检测方案下的电机起动运行方案;最后,仿真与实验结果表明所提出的转子位置复合检测方案可以保证电机的正常稳定运行。 展开更多
关键词 永磁同步电机 转子位置检测 正余弦编码器 正交细分
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数控机床伺服系统高精度位置检测研究与实现 被引量:10
10
作者 张剑 潘月斗 +1 位作者 许镇琳 王天将 《制造业自动化》 2004年第10期23-25,共3页
提出了一种应用TMS320LF2407 DSP实现数控机床永磁交流伺服系统电机转子磁极位置的检 测方法,该方法充分利用了DSP片内资源,在不增加编码器分辨率的基础上减小了量化误差,提高转子位置检测精度,降低了系统成本。实验结果证明了这种检... 提出了一种应用TMS320LF2407 DSP实现数控机床永磁交流伺服系统电机转子磁极位置的检 测方法,该方法充分利用了DSP片内资源,在不增加编码器分辨率的基础上减小了量化误差,提高转子位置检测精度,降低了系统成本。实验结果证明了这种检测方法的精确性和实用性。 展开更多
关键词 TMS320LF2407ADSP 编码器 伺服 量化误羞转子位置检测
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两种高频信号注入法无传感器运行分析对比 被引量:14
11
作者 樊生文 李雷 郑春雨 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第10期2093-2098,共6页
介绍了两种高频信号注入法的应用场合,分析了二者转子位置检测的原理,指出了二者的不同与实现技术的关键,通过仿真和实验的对比结果表明两种方法都能在低速下有效地实现转子位置的自检测,不依赖电机的参数与工况,具有较强的鲁棒性。采... 介绍了两种高频信号注入法的应用场合,分析了二者转子位置检测的原理,指出了二者的不同与实现技术的关键,通过仿真和实验的对比结果表明两种方法都能在低速下有效地实现转子位置的自检测,不依赖电机的参数与工况,具有较强的鲁棒性。采用旋转高频电压信号注入法的系统,难点在于对不同速度下对转子位置估算角进行补偿,结构虽然复杂,但易于实现与调试。采用脉振高频电压信号注入法的调速系统结构简单,但对调节器参数敏感,如何根据系统参数整定调节器参数是该系统实现的关键。 展开更多
关键词 永磁同步电机 旋转高频电压注入 脉振高频电压注入 转子位置自检测
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PWM_ON_PWM调制方式的无刷直流电机转子位置检测方法 被引量:13
12
作者 林楠 邱建琪 史涔溦 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期1-8,共8页
针对无刷直流电机(BLDCM)转子位置检测问题,提出一种基于PWM_ON_PWM调制方式的无位置传感器控制方法。该方法直接从三相端电压经过运放电路处理的合成电压中提取反电动势(BEMF)信号,避免了传统方法低通滤波电路带来的相移问题。结合已... 针对无刷直流电机(BLDCM)转子位置检测问题,提出一种基于PWM_ON_PWM调制方式的无位置传感器控制方法。该方法直接从三相端电压经过运放电路处理的合成电压中提取反电动势(BEMF)信号,避免了传统方法低通滤波电路带来的相移问题。结合已有的从线电压差值中提取反电动势信号检测转子位置方法的特点,通过不同转速区间两种方法的切换,实现了从低速区到中高速区宽转速范围的电机转子位置稳定检测,同时避免了线电压差值检测法在高速区因检测信号幅值过大带来的问题。仿真和实验结果验证了该方法可以在较宽速度范围实现位置检测,没有传统低通滤波电路带来的相移问题,而且具备了PWM_ON_PWM调制方式消除非导通相续流、开关损耗小等优点。 展开更多
关键词 无刷直流电机 无位置传感器 PWM_ON_PWM调制 反电动势 转子位置检测
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无位置传感器的永磁同步电机控制技术综述 被引量:12
13
作者 阎宝君 刘健 +1 位作者 梁禹升 王世奇 《自动化与仪表》 2020年第10期83-87,91,共6页
永磁同步电机的运行依赖可靠的转子位置反馈,编码器和霍尔元件是典型常用的位置传感器。但硬件位置传感器会降低系统的可靠性和抗干扰性,增加系统体积和硬件成本。该文以电机转子位置检测为主线,从电机静止时初始转子位置检测、起动和... 永磁同步电机的运行依赖可靠的转子位置反馈,编码器和霍尔元件是典型常用的位置传感器。但硬件位置传感器会降低系统的可靠性和抗干扰性,增加系统体积和硬件成本。该文以电机转子位置检测为主线,从电机静止时初始转子位置检测、起动和低速运行、中高速以及全速度范围运行等控制方面,列举并重点分析了各种永磁同步电机的无位置传感器控制方法;对无位置传感器的永磁同步电机控制技术发展进行了展望,认为稳定启动、参数敏感性问题和平滑切换技术为研究和发展趋势。 展开更多
关键词 控制技术 转子位置检测 永磁同步电机 无位置传感器 信号注入 观测器
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无位置传感器开关磁阻电机的转子位置检测与启动 被引量:7
14
作者 王大方 谢顺依 《海军工程大学学报》 CAS 2004年第3期36-39,共4页
提出了一种检测无位置传感器开关磁阻电机(SRM)无迟滞启动转子初始位置的估算方法,通过向电机定子相绕组注入瞬时(0.5 ms)测试脉冲来准确估算转子初始位置,从而实现转子处于任何位置时的无迟滞启动,详细的仿真分析证实了该方法的可行性... 提出了一种检测无位置传感器开关磁阻电机(SRM)无迟滞启动转子初始位置的估算方法,通过向电机定子相绕组注入瞬时(0.5 ms)测试脉冲来准确估算转子初始位置,从而实现转子处于任何位置时的无迟滞启动,详细的仿真分析证实了该方法的可行性,并且实验效果较好,进一步证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 无位置传感器 转子位置检测
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基于OSELM的无刷直流电机无位置传感器控制 被引量:10
15
作者 王欣 梁辉 秦斌 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期82-88,共7页
针对无刷直流电机转子位置检测问题,提出基于在线贯序极限学习机(OSELM)的无刷直流电机无位置传感器控制方法。该方法构建了一个单隐层前馈神经网络,经分析将定子端电压和电流作为OSELM网络的输入信号,逆变电路的逻辑换相信号作为OSELM... 针对无刷直流电机转子位置检测问题,提出基于在线贯序极限学习机(OSELM)的无刷直流电机无位置传感器控制方法。该方法构建了一个单隐层前馈神经网络,经分析将定子端电压和电流作为OSELM网络的输入信号,逆变电路的逻辑换相信号作为OSELM网络的输出,将电流速度双闭环控制得到的PWM波形与OSELM网络输出进行逻辑处理得到功率开关管的控制信号,由此实现无刷直流电机的无位置传感器控制。网络参数通过离线训练得到,将训练好的网络模型应用到电机中进行在线测试。将该方法与传统反向传播(BP)神经网络方法进行比较,实验结果表明该方法避免了BP神经网络参数难以选取的问题,且在保证高精度的前提下,比传统的控制算法速度更快,验证了该方法的可行性和优越性。 展开更多
关键词 无刷直流电机 转子位置检测 极限学习机 前馈神经网络 PWM波形
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霍尔转子位置预估方法及其误差校正 被引量:10
16
作者 荀倩 王培良 +2 位作者 蔡志端 李祖欣 秦海鸿 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期145-155,共11页
为提高转子位置检测精度,基于三相对称型开关霍尔传感器,设计了霍尔转子位置预估方法。首先,分析了霍尔位置估算方法的原理误差和霍尔安装偏差引起的固有误差。然后,针对直接校正法和线性校正法的不足,提出一种霍尔扇区初始位置校正法,... 为提高转子位置检测精度,基于三相对称型开关霍尔传感器,设计了霍尔转子位置预估方法。首先,分析了霍尔位置估算方法的原理误差和霍尔安装偏差引起的固有误差。然后,针对直接校正法和线性校正法的不足,提出一种霍尔扇区初始位置校正法,对霍尔位置估算误差进行了校正。仿真和实验结果表明采用三相对称型霍尔传感器进行转子位置检测,利用误差校正算法之后,可以得到较好的位置精度,性价比高,可以应用于对成本要求苛刻的电机控制场合。 展开更多
关键词 转子位置检测 三相对称型开关霍尔 原理误差 固有误差 误差校正
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开关磁阻电机启动过程分析 被引量:8
17
作者 石磊 王勉华 《电气传动》 北大核心 2010年第2期3-6,共4页
如何解决开关磁阻电机的启动问题以及启动后的衔接问题是研究开关磁阻电机控制的重要组成部分。分析了开关磁阻电机启动过程中出现的问题及其解决方案。启动实验采用两相启动方式,并利用仿真软件Matlab对开关磁阻电机的启动进行了仿真,... 如何解决开关磁阻电机的启动问题以及启动后的衔接问题是研究开关磁阻电机控制的重要组成部分。分析了开关磁阻电机启动过程中出现的问题及其解决方案。启动实验采用两相启动方式,并利用仿真软件Matlab对开关磁阻电机的启动进行了仿真,分析了启动电流、转矩、转速、磁链,角位置等参数,得到了较好的仿真实验波形。证实了SRM启动阶段稳定可靠,运行良好。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 位置传感器 转子位置检测 启动
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同步电机位置及速度的无传感器检测 被引量:9
18
作者 王磊 邓先明 +1 位作者 王瑞鲜 黄坤 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期57-61,72,共6页
针对同步电机矢量控制系统中机械传感器存在的问题,提出一种基于定子高频信号注入的无机械传感器转子位置检测的新方法。该方法将同步电机自身结构作为转子位置传感器,依据旋转变压器原理和同步电机的磁路结构建立了转子位置观测的数学... 针对同步电机矢量控制系统中机械传感器存在的问题,提出一种基于定子高频信号注入的无机械传感器转子位置检测的新方法。该方法将同步电机自身结构作为转子位置传感器,依据旋转变压器原理和同步电机的磁路结构建立了转子位置观测的数学模型,给出了隐极和凸极条件下的同步电机转子位置的计算公式,并对同步电机高频信号进行了有限元分析。对定子高频信号注入的转子位置检测方法进行了样机试验,结果表明该无机械传感器检测方法可以对凸极和隐极同步电机进行准确的位置和转速估算。 展开更多
关键词 高频信号注入 转子位置检测 无传感器控制 有限元分析 电励磁同步电机
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基于脉冲注入法的无刷直流电动机转子位置检测 被引量:8
19
作者 卢秀和 杜东礼 +1 位作者 郭志伟 关洪亮 《微电机》 北大核心 2008年第5期24-26,共3页
提出了一种采用脉冲注入来检测无刷直流电机在静止状态时转子位置的方法。基于此方法依次向定子绕组注入一系列脉冲,通过脉冲电流的变化对转子位置进行估算。实验结果表明,它不但具有较高的位置检测准确性,同时对电机参数的依赖性低,又... 提出了一种采用脉冲注入来检测无刷直流电机在静止状态时转子位置的方法。基于此方法依次向定子绕组注入一系列脉冲,通过脉冲电流的变化对转子位置进行估算。实验结果表明,它不但具有较高的位置检测准确性,同时对电机参数的依赖性低,又可以应用到其它电机,如永磁同步电动机等。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 转子位置检测 脉冲注入 实验
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SRD反串测试线圈的转子位置特征值检测 被引量:9
20
作者 刘闯 冯雷 +1 位作者 周强 刘迪吉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期24-29,共6页
转子位置信息是开关磁阻电机驱动系统工作的基础。本文是基于反串测试线圈的转子位置检测方案,结合了电感幅度调制技术,并利用三相开关磁阻电机电感曲线的几何特征,提出一种采用电感特征值比较的信号调理电路,通过简单的硬件比较电路即... 转子位置信息是开关磁阻电机驱动系统工作的基础。本文是基于反串测试线圈的转子位置检测方案,结合了电感幅度调制技术,并利用三相开关磁阻电机电感曲线的几何特征,提出一种采用电感特征值比较的信号调理电路,通过简单的硬件比较电路即可获得离散的转子位置信号P、Q、R。方案的详细原理以及试验结果将在文中给出,试验结果验证了本检测方案具有自起动能力和高的可靠性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 间接位置检测技术 测试线圈 调制技术 特征值
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