高速永磁无刷直流电机无位置全转速控制策略

陈少华， 刘刚， 郑世强， 郭金超

(1.北京航空航天大学 惯性技术国防科技重点实验室，北京 100191；2.北京航空航天大学 新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室，北京 100191；3.北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心，北京 100191)

高速永磁无刷直流电机无位置全转速控制策略

陈少华1，2，3， 刘刚1，2，3， 郑世强1，2，3， 郭金超1，2，3

(1.北京航空航天大学 惯性技术国防科技重点实验室，北京 100191；2.北京航空航天大学 新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室，北京 100191；3.北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心，北京 100191)

针对高速磁悬浮大功率永磁无刷直流电机无位置传感器起动问题，分析了高速磁悬浮无刷直流电机运行时导通相磁链函数与相电压的精确表达式，给出了转子位置和电机磁链的函数方程，分析了高速磁悬浮无刷直流电机低速时转子位置难以检测的原因。据此分析提出了一种基于高速电机绕组磁链函数的新型无位置控制G函数方法，以换相前后非换相相电流幅值等值为控制目标，以G函数换相阈值为控制量，通过PI调节来保证相位可靠校正，实验验证了该闭环校正方法应用于磁悬浮鼓风机无刷直流电机时，在20 000 r/min范围内能够对换相信号误差进行了实时补偿，实现全转速运行。

磁悬浮鼓风机；无刷直流电机；无位置传感器；G函数；换相阈值

0 引 言

高速磁悬浮永磁无刷直流电机以其功率密度高、转子无摩擦损耗，噪声低、重量轻等优点，被广泛应用于鼓风机、压缩机等高端工业制造装备中。……