无刷直流电机控制技术研究

夏 伟

(哈尔滨电机厂有限责任公司，哈尔滨 150040)

无刷直流电机(BLDC)由于运行条件比较特殊，为保证应用的安全性，取消了内置传感器，有效降低了电机损坏概率，应用反电动势检测技术，提升了换相点定位精度，推动了无刷直流电机的发展。

1 无位置传感控制技术

1.1 反电动势检测技术

电机换相点测量使用的是反电动势检测技术，应用反电动势信号，将其在硬件滤波相位延迟90°，获得BLDC换相点。反电动势检测技术在应用上具有一定的局限性，只能检测关机状态下或低速运行状态下的BLDC换相点，一旦滤波结束则不能应用该技术进行换相点的检测，只可对电机进行开环控制。当电机高速运行时，受滤波电路的影响，导致反电动势检测的换相点不准确，其滤波相位延时与实际的90°有一定的差距。为了解决这个问题，三次谐波积分检测方法和续流二极管法应运而生，该方法提高了换相点检测的准确性，使用误差校正法，弥补了反电动势检测方面的不足。

1.2 电感法

在凸极效应作用下，绕组电感的位置会跟着转子的位置而改变，可使用电感变化确定转子位置。常用的检测方法是使用非导通相的端电压，向电感中引入电压矢量，通过测定端电压来确定转子的位置。或使用三段式启动，向电感中通入电压矢量，通过非导通相的参数变化确定转子位置，使BLDC正常启动。

1.3 状态观测器

应用电压和电流建立模型，通过状态模型确定转子位置。主要方法有神经网络法、滑模观测器法、卡尔曼滤波器法。……