一种改进的无刷直流电机无位置传感器启动控制策略

李华栋

（陕西东方航空仪表有限责任公司，陕西 西安 710000）

永磁电机以其高效、高功率密度的特点被广泛应用于各种工业自动化及家用电器设备中。按照其反电势波形，永磁电机主要可分为带有正弦波反电势的交流同步电机和带有梯形波反电势的无刷直流电机。对于无刷直流电机（brushless direct current motor，BLDCM），每个电周期仅需六个离散的转子位置信息即可提供与反电势同相的梯形波电流，因此，通常使用低成本的位置传感器（如霍耳式传感器）来进行位置信号获取[1]。

然而，这类传感器也有较为明显的缺点，包括：增加了电机系统成本，需要安装特殊的机械装置；对温度敏感，限制了电机的运行工况；额外的组件和布线降低了系统可靠性。在这种条件下，无位置传感器控制可以从根本上解决这一问题[2-3]。

利用感应的相反电势来估计转子位置是目前BLDCM无位置传感器控制的常用方法，但是，电机在静止时，绕组线圈中并不会感应出反电势，需要启动算法或初始位置检测方法才能实现电机的顺利启动，直到达到反电势信号可稳定使用的最低转速才可进行控制方式的切换[4-5]。

文献[6-8]通过给电机的两相绕组通电来完成初始定位，然后根据给定的激励顺序，通过减小时间间隔的方式使转子加速。针对这种方式，常用的做法是使用斜坡信号在开环模式下进行加速。需要注意的是，斜坡信号的设置参数需要和电机系统的负载相匹配。文献[7]指出，这种方法各相的励磁顺序固定在一个开环中，且激励频率需从一固定值开始，并以一定的速率增加，从而迫使转子跟随。……