無刷直流電機無位置傳感器技術(shù)研究.pdf

1、無刷直流電機用電子換相取代了傳統(tǒng)直流電機的機械換向，但電子換相需要位置傳感器提供轉(zhuǎn)子位置信息。霍爾元件等位置傳感器的采用給無刷直流電機系統(tǒng)帶來了諸多缺點，如增加電機體積，降低可靠性等。因此，無刷直流電機的無位置傳感器技術(shù)具有重要研究意義和應(yīng)用價值，也是目前研究的熱點。本文從經(jīng)典的“反電勢法”入手，對無位置傳感器技術(shù)中的位置檢測、速度估算和起動等問題進行研究，主要內(nèi)容如下：
　　本文首先介紹了無刷直流電機的運行原理和數(shù)學模型，回顧了

2、經(jīng)典“反電勢法”的基本原理，并分析了濾波器對其位置檢測的影響。在此基礎(chǔ)上，本文提出一種新穎的“旋轉(zhuǎn)坐標”無位置傳感器技術(shù)。該技術(shù)將原定子坐標系旋轉(zhuǎn)某特定角度，并在新坐標系中對三相端電壓進行處理，以此補償濾波器相移角，從而獲得電子換相線路需要的換相驅(qū)動信號；同時，利用正交旋轉(zhuǎn)坐標系獲得電機轉(zhuǎn)速，該轉(zhuǎn)速估算算法消除了傳統(tǒng)算法依賴換相點的局限性，提高了轉(zhuǎn)速反饋的實時性。文中對旋轉(zhuǎn)坐標法進行了仿真驗證。
　　由于旋轉(zhuǎn)坐標法在起動時刻無法得

3、到正確的轉(zhuǎn)角信息，因此需要采用另外的初始位置檢測策略。本文對基于電感法的起動控制策略進行了深入研究，其中重點分析了續(xù)流模式對起動性能的影響，并提出相應(yīng)的應(yīng)對措施。根據(jù)以上分析，本文在MATLAB/Simulink下搭建了仿真模型，對電感法進行了仿真分析。仿真結(jié)果驗證了該起動方法的有效性。
　　本文最后以TMS320F2812為控制核心設(shè)計了無刷直流電機系統(tǒng)的軟硬件平臺，對電感起動法和“旋轉(zhuǎn)坐標”無位置傳感器技術(shù)進行了實驗驗證，實驗