定位总成中无刷电机位置检测方法研究

杨飞，雷晓龙

西安石油大学井下测控研究室（陕西西安710065）

定位总成中无刷电机位置检测方法研究

杨飞，雷晓龙

西安石油大学井下测控研究室（陕西西安710065）

通过模拟井下环境进行实验，提出一种新的反向电动势检测方法，引入干扰系数，硬件和软件结合，采集母线电压，得出含干扰项的反向电动势，再利用算法进行反向矫正，准确地得到无刷直流电机的位置信息，从而更加精准地控制电机。

无刷直流电机；反向电动势；相电压

在旋转导向钻井中，导向控制执行机构定位总成的动力来源主要是直流无刷电机，对于无刷直流电机的位置检测，一般是通过采集直流无刷电机中的传感器信号，经过计算并控制功率管工作。但是在井下存在高温、强震动、复杂的电磁场环境下，位置传感器经常出现损坏，或者位置传感器信号被干扰。给电机驱动错误信号，导致电机无法正常工作，结果造成无法正确地控制导向钻井井眼轨迹，这样给石油钻井带来巨大的经济损失。

目前对无刷直流电机反向电动势的研究，是对无位置传感器直流无刷电机主要方法的研究[1-4]。文献（5）是根据端电压构造的电机中心得到反向电动势的过零信号，文献（6）根据两端电压的平均值之差得到方向电动势的过零点，文献（7）提出了利用线电压之差实现对转子位置的识别，以上方法都是通过模拟仿真得到的实验结果，但是在实际井下工程中，存在高温、振动和电磁干扰，这些都是不能忽略的，而且这些干扰因素可能导致位置反向电动势位置检测出现错误，导致电机无法正常运转。……