基于线反电动势估算的无刷直流电机无传感器控制策略.pdf

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn基于线反电动势估算的无刷直流电机无传感器控制策略**赵白鸽，佟诚德5（哈尔滨工业大学电气工程及其自动化学院，哈尔滨，150006）摘要：根据无刷直流电机理想换相点与线反电动势过零点同相位的关系，提出了基于线反电动势估算的无位置传感器控制策略。化简了线反电动势的计算公式，给出转子处于不同位置的换相条件。分析了非导通相续流产生的线反电动势估算误差，并给出了解决方案。对低通滤波器造成的转子位置检测误差进行研究，针对电机转速的变化提出了“60°-α”和“120°-α”的10补偿策略，拓宽了调速范围。仿真和实验结果显示该策略

2、能够有效的补偿转子位置检测的误差，给出准确的换相信号，电机在高速和低速运行性能良好。关键词：电气工程；无刷直流电机；线反电动势估算；无传感器控制；相位补偿中图分类号：TM383.415NovelSensorlessControlStrategyforBLDCMBasedontheEstimationofLineBackEMFZhaoBaige,TongChengde(ElectricalEngineering&AutomationSchool,HarbininstituteoftechnologyUniversity,Harbin,150006)20Abstract:Inth

3、ispaper,anovelsensorlesscontrolstrategybasedontheestimationoflinebackelectromotiveforce(back-EMF)isproposed,accordingtotherelationshipbetweentheidealcommutationpointsofthebrushlessDCmotor(BLDCM)andthezero-crossingpointsoflineback-EMF.Thecalculationformulaoflineback-EMFissimplifiedproperlyan

4、dthecommutationrulesfordifferentpositionsoftherotorispresented.Theestimationerroroflineback-EMFcausedbythefreewheelcurrent25ofsilentphaseisanalyzedandthesolutionisgiven.Thephaseddelayofthelow-passfilterisconsidered，andanewcompensationmethodfor“60°-α”&“120°-α”isstudiedinthispapertoeliminatio

5、ntheerror.Finally,thesimulationandexpermentalresultsshowthattherotor-position-detectionerrorisavoidedeffectivelyandthemotordrivenbytheaccuratecommutationsignalcanworkwellinlowspeedandhighspeed.30Keywords:electricalengineering;brushlessDCmotor(BLDCM);lineback-EMFestimation;sensorlesscontrol;

6、phasedelay0引言无刷直流电机系统由电机本体，电子换相电路和位置传感器组成。一般要采用电磁式、35霍尔式或光电式等位置传感器来获得准确的转子磁极位置信号。然而上述传感器的使用会给系统带来一些缺点和局限，如增加电机体积、重量和成本，对安装精度要求高，应用环境受限等。由此，无传感器控制应运而生，是目前无刷直流电机控制的研究热点之一。发展至今，多数的永磁无刷直流电机无传感器控制是基于对反电动势过零点检测。端电压检测法是目前最常用也是最成熟的无刷直流电机无传感器控制方法，该方法基于电机反电作者简介：赵白鸽（1992-），女，电机驱动与控制通信联系人：佟诚德（1983-），男，

7、副教授、硕导，电动汽车用电机及其驱动控制系统.E-mail:tongchengde@hit.edu.cn-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn40动势过零点与换相点相差30°电角度这一原理，通过检测电机端电压间接得到反电动势的过[1]零点，再经过相位延迟得到定子电流的理想换相点。该方法低速性能差，高速重载时关断[2]相二极管续流会导致电机端电压畸变，使得反电动势过零点被淹没。不同于传统的“反电势法”，“线反电势法”利用了电机理想换相点与线反电动势过零点同相位的关系，该方法对