反電動勢檢測原理

1、傳統(tǒng)的無刷直流電機都需要一套復(fù)雜的位置傳感器，這對電機的可靠性、制造工藝要求等帶來不利的影響。具體表現(xiàn)在以下幾方面：(1)增大了電機尺寸；(2)傳感器信號傳輸線多，容易引入干擾；(3)高溫、低溫、污濁空氣等惡劣工作條件會降低傳感器可靠性；(4)傳感器的安裝精度直接影響電機的運行性能。因此國內(nèi)外學(xué)者對無位置傳感器無刷直流電機位置檢測進行了很多研究，提出了許多方法，其中最簡單實用的是基于反電勢檢測的方法。通過測出各相反電勢的過零點，獲得三相

2、電機所需的轉(zhuǎn)子6個關(guān)鍵位置信號。但當電機起動或轉(zhuǎn)速很低時，反電勢為零或很小，反電勢法已不再適用，針對這個問題，人們提出了多種方法以實現(xiàn)無刷直流電機的可靠起動。1反電勢法檢測轉(zhuǎn)子位置起動方法11三段式起動法[1][2][3][4]1)三段式起動法的原理及其實現(xiàn)文獻[1]、[2]、[3]和[4]描述的三段式起動法是按他控式同步電動機的運行狀態(tài)從靜止開始加速，直至轉(zhuǎn)速足夠大，再切換至無刷直流電機運行狀態(tài)，實現(xiàn)電機的起動。這個過程包括轉(zhuǎn)子定位、

3、加速和運行狀態(tài)切換三個階段。其電路框圖如圖1所示。電機靜止時的轉(zhuǎn)子初始位置決定了逆變器第一次應(yīng)觸發(fā)哪兩個功率器件，而在沒有位置傳感器時判斷轉(zhuǎn)子初始位置很復(fù)雜?？梢韵茸屇孀兤魅我鈨上鄬?dǎo)通。并控制電機電流通電一段時間后，轉(zhuǎn)子就會轉(zhuǎn)到與該導(dǎo)通狀態(tài)相對應(yīng)的一個預(yù)知位置完成轉(zhuǎn)子的定位。轉(zhuǎn)子定位后根據(jù)電機轉(zhuǎn)向，就可知道接下來應(yīng)觸發(fā)的逆變器功能器件。這樣主控制器發(fā)出一系列外同步信號SYA、SYB、SYC(分別與轉(zhuǎn)子位置信號CPA、CPB、CPC對應(yīng))

4、經(jīng)編碼器產(chǎn)生逆變器觸發(fā)信號觸發(fā)逆變器相應(yīng)功率器件導(dǎo)通。逐步提高外同步信號頻率電機就工作在他控式變頻調(diào)速同步電動機狀態(tài)。電機低速時，反電勢很小，因此直流電壓或逆變器的斬波占空比也應(yīng)該小；轉(zhuǎn)速增高。等效外施電壓也應(yīng)隨之增高這樣才能保證電機既不過流，也不失步。在導(dǎo)致起動失敗；(2)當“反電勢信號”與外同步信號相位差過大時三段式起動可導(dǎo)致電機失步即使能避免失步，也必然導(dǎo)致切換時電機轉(zhuǎn)矩較小易受干擾。(3)通過優(yōu)化加速曲線，三段式起動能保證電機順

5、利起動但是對不同電機、不同負載，所對應(yīng)的優(yōu)化加速曲線不一樣這樣導(dǎo)致通用性不強控制過程比較繁瑣涉及到的數(shù)據(jù)多實現(xiàn)起來不方便。12預(yù)定位起動法[5][6][7][8]1)預(yù)定位起動法的原理及其實現(xiàn)文獻[5][6][7]和[8]描述了預(yù)定位起動法。預(yù)定位起動法在起動初始時使電機有一個確定的通電狀態(tài)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到一個確定的初始位置，然后改變電機的通電狀態(tài)。在電磁力矩的作用下轉(zhuǎn)子向下一個確定位置轉(zhuǎn)動在轉(zhuǎn)動過程中切換到無刷直流電機運行狀態(tài)，利用反電勢法

6、檢測轉(zhuǎn)子位置。具體實現(xiàn)方法如下：首先為預(yù)定位即不管轉(zhuǎn)子在什么位置，給電機一個確定的通電狀態(tài)電機定子合成磁勢在空間上有一確定方面用一足夠長的時間把轉(zhuǎn)子磁極拖到與定子合成磁勢軸線重合的位置，實現(xiàn)預(yù)定位。其次為起動階段按照所需的轉(zhuǎn)向依次改變逆變器功率器件的觸發(fā)組合狀態(tài)，同時用“端電壓法，，檢測各觸發(fā)組合狀態(tài)所對應(yīng)的開路相的反電勢過零點，并通過提高PWM占空比逐漸提高電機的外施電壓。各觸發(fā)組合狀態(tài)的持續(xù)時間最大值保持不變，設(shè)為T。。與自控式狀態(tài)