无刷直流电机位置检测方法.pdf

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1、2013年2月电工技术学报Vol.28No.2第28卷第2期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYFeb.2013一种新颖的无刷直流电机位置检测方法1121王大方祝雅琦金毅刘智祺（1.哈尔滨工业大学汽车工程学院威海2642092.装甲兵工程学院北京10000）摘要为了实现无刷直流电机无位置传感器控制，提出了一种新颖的基于假中性点基波电压的检测方法。该方法比较电机断开相绕组端电压和假中性点电压的关系，通过得到两者交点直接获得转子位置信息。在H_PWM_L_ON和L_PWM_H_ON两种半桥调制方式下，无论电机处于PWM_ON还是PWM_

2、OFF的时刻，该方法无需改变比较对象，具有普遍适用性。理论推导证明了该方法的正确性，实验给出了该方法在不同占空比下的控制结果，验证了这种方法的有效性。关键词：无刷直流电机无传感器控制基波PWM中图分类号：TM301ANovelResearchonDetectingPositionofBrushlessDCMotors1121WangDafangZhuYaqiJinYiLiuZhiqi（1.HarbinInstituteofTechnologyWeihai264209China2.AcademyofArmoredForcesEngineeringBeijing100000China

3、）AbstractAnovelphasedetectionmethodbasedonfundamentalwaveofthevirtualneutralpointwaspresentedforthesensorlesscontrolsystemofBrushlessDC(BLDC)motors.Rotorspace—positioninformationcanbedirectlyobtainedbydetectingthevoltagedifferencebetweentheopenphaseterminalandthevirtualneutralpoint.Intwohalfb

4、ridgemodulationmethodsofH_PWM_L_ONandL_PWM_H_ON,bothduringPWM_ONandPWM_OFFperiods,thecomparingobjectsneednottobechanged.Thetheoreticalanalysisprovesthecorrectnessofthemethod,andthecontrolresultsaregivenunderdifferentdutycyclesintheexperiments,whichconfirmsthevalidityoftheproposedmethod.Keywor

5、ds：BrushlessDCmotor,sensorlesscontrol,fundamentalwave,PWM通星形三相六状态工作方式，除换相瞬间，在任意1引言时刻电机总有一相绕组处于断电状态。根据断电相无位置传感器无刷直流电机的控制，因为节省绕组的反电动势过零点，即可判断出电机运行状态。了安装传感器的空间并且减少了信号线的条数，相通过对电角度的延时处理，即可确定换相时刻。文对于有位置传感器控制方法有结构紧凑和可靠性高献[6]中总结了各种PWM调制状态下的反电动势过等优势，因此近年来无刷直流电机的无位置传感器零检测比较电压，并且得出了在任何调制状态下，控制已成为研究的热点，并

6、且多种位置检测方法被都可以在PWM开通期间采样断开相端电压与VDC/2提出[1-4]。相比较得到反电动势过零点的结论。但是，这种方反电动势法是目前应用最广泛的无位置传感器法不适合PWM占空比较小的情况，调速范围受到无刷直流电机的控制方法[5-7]。对于最常见的两相导限制。文献[7]提出了直接检测反电动势过零点的方法，这种方法的检测电路只能在PWM关断期间工作，这使得PWM的占空比不能达到100%。在中央高校基本科研业务费专项资金（HIT.NSRIF.2013123）和威海市科技发展计划（2009-3-93）资助项目。文献[8]中，提出了在PWM开通和关断区间采取不收稿日期2011

7、-10-20改稿日期2012-04-20同的比较方式，以实现占空比的大范围调节。这种140电工技术学报2013年2月方法本质上是整合了文献[6]和文献[7]的方法，但是由于在不同的占空比下需要切换端电压检测区间和比较的参考电压，增加了控制的难度和成本。文献[9]提出的通过检测逆变器续流二极管的导通现象来间接获得反电动势过零点的方法，其检测电路需要六路独立的电源供电，增加了系统的成本。文献[10]中理论和实验验证了基波电势换相法，该方法通过比较假中性点电压和直流母线中点电压得出（b