基于无位置传感器的无刷直流电机换相续流研究

谢昊天，秦海鸿，聂新，朱梓悦

(南京航空航天大学 自动化学院电气工程系，江苏 南京 211106)

基于无位置传感器的无刷直流电机换相续流研究

谢昊天，秦海鸿，聂新，朱梓悦

(南京航空航天大学 自动化学院电气工程系，江苏 南京 211106)

无刷直流电机(brushless DC motor，简称BLDCM)换相时刻关断相电流续流会引起电机端电压波形畸变。当采用无位置传感器反电动势过零检测法时，端电压波形畸变会使位置检测信号相位超前，偏离最佳换相时刻，电机负载转矩和转速较大时增加了转矩脉动，甚至会造成换相失败，限制了反电动势检测法的无刷直流电机功率应用范围。因此，针对电流续流引起的位置信号相位超前的机理加以分析，推导出了超前角度与负载转矩和转速的关系，并给出了位置检测信号相位超前的补偿算法，并对电机在不同负载转矩和转速下位置信号进行相位补偿，拓宽了无位置无刷直流电机的运行范围。仿真和实验结果表明，在不同负载转矩和转速下经过补偿后的位置信号与最佳换相信号一致，电机负载转矩和转速较大情况下运行平稳。

无刷直流电机; 无位置传感器; 反电势; 换相续流; 补偿

0 引 言

基于无位置传感器技术的无刷直流电机(brushless DC motor，BLDCM)适合于高温、高压、强腐蚀等恶劣的工作环境下工作，是目前研究的热点。反电动势法是应用最为广泛的无位置传感器技术，其基本原理是通过处理三相端电压得到反电势的过零点，然后判断过零点生成位置检测信号来控制电机运行[1-5]。……