基于换相点换相的无刷直流电机无位置传感器控制*

徐海霞,赵继永,周大为

(1.常州工业职业技术学院 智能控制学院,江苏 常州 213164；2.常州市易尔通电子有限公司,江苏 常州 213119)

0 引 言

无刷直流电机(BLDCM)以其结构简单、扭矩大、效率高和调速范围宽等优点广泛应用于仪表、家电、工控设备等领域中[1-2]。BLDCM一般通过安装在电机尾端的位置传感器来向电机控制器提供电机转子的位置信息。位置传感器的存在不仅增加了电机的制造成本，而且传感器的损坏风险也会降低电机在使用过程中的可靠性。因此，BLDCM的无位置传感器控制技术已成为国内外学者研究的重点之一[3-6]。

目前，BLDCM的无位置传感器控制算法中，基于反电动势过零点检测的转子位置估算方法及其衍生的方法应用最为广泛[7-8]。文献[9]利用了Buck变换器电感和电容的缓冲续流作用配合三次谐波检测法检测电机反电动势的过零点。文献[10]提出在上桥斩波下桥全开期间，比较非导通相端电压与中性点电压的关系，得到反电动势过零点信号。文献[11]提出增加单端初级电感变换器前级驱动电路来校正理想反电动势过零点与实际反电动势过零点间的相位差。文献[12]提出一种基于线电压差积分的方法检测和校正换相误差来估算电机的换相点。上述无位置传感器控制方法，当应用于高速电机控制时，由于滤波延时、转速和转矩波动、MCU计算时间等因素，会使得电机的反电动势过零点出现超前或滞后，造成换相不准确；当电机负载发生快速较大变化时易出现失步的现象。……