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无刷直流电动机控制系统研究现状

为实现无刷直流电动机(BLDCM)无位置传感器控制，设计了一种通过直接检测空闲绕组反电动势来确定转子位置的BLDCM控制方案。重点介绍了反电势检测原理以及常用检测方法存在的不足，详细阐述了一种采用AD只有严格依照说明书操作C在PW3,1 0N期间直接检测反电势，并通过软件补偿提高过零检测精度的方法：详细讨论了BLDCM闭环换向运行和起动策略的工作过程。实验结果表明，该系统换向准确，高速运行稳定可靠，具有很好的工程实用价值。

无刷直流电动机(BLDCM用电子换相代替了电刷和换向器，具有直流电动机良好的调速性能，但又没有机械换向器的不足，高速性能、工作寿命以及可靠性大大提升，在工业、医疗以及办公自动化等领域应用日趋广泛1、在结构特点上。BLDCM电子换相是否精准直接影响电机的性能，电子换相的依据是转子位置是否过零点。目前检测电机转子位置的方法有两种：一种是通过在转子上加装霍尔传感器来检测转子位置，加装霍尔传感器会带来成本上升、小型电机加工难度大等弊端，此外传感器自身对温度比较敏感，也大大限制其应用场合：另一种检测转子位置的方法无需位置传感器，包括反电势法、电感法、状态观测器法、磁链计算法和人工神经络法等几大类。实际工程中，反电势法由于其计算量小、结构简单等优点应用最为广泛。重庆格力空调

BLDCM通过PWM信号来调节转速，伴随着功率管的导通和关断，在空闲绕组反电势上存在大量的高频噪声信号，传统的检测方法是采用模拟低通滤波器滤掉高频噪声，然后与零点电压比较来确定换向时刻。模拟滤波器由于会带来一定的相位滞后，而且该相位滞后量既与电机转速有关，还与电机的机械特性相关，因而无法通过软件扫地机精确补偿，导致换向时刻检测不精准，电机运行效率低，尤其不适合高速板栗机运行的场合。本文采用了直接反电势检测的方法，无需低通滤波器，相对传统检测方法具有换向准确，电机运行高效平稳等优盘刷点，适合高速运行场合。

如何简单、准确地对反电动势进行直接检测，很多学者对此进行了研究。文献提出了在WM导通期间测量，但是仍然重构了电机中心点，为了滤除中心点的关噪声采用了模拟滤波排污管器，相位滞后无法避免，也无法进行软件补偿：文献中电路只能在PWM关断期间起作用，这使得PWM的占空比必须被限制在一定范围内：文献[5]中采用在PWM ON期间采集反电势的方法，但由于占5．冲击速度:2.5m/S空比较低时大部分时间无法检测反电势，直接过零检测误差较大，该系统采用硬件比较器判别过零点，因而也无法有效地补偿检测误差。