在無刷電機中，轉子位置傳感器的存在會增大電機體積，難以實現電機的小型化；傳感器輸出信號一般為弱電信號，容易受到干擾；溫度、濕度、振動等外界因素的變化會降低傳感器工作的可靠性，不能應用于惡劣場合；傳感器對安裝位置精度的要求及電機引線的增多也是不利的因素。因此，無刷電機的無位置傳感器控制技術越來越受到國內外廣泛的關注。

    由于無需安裝轉子位置傳感器，無位置傳感器無刷電機結構簡單、體積小、可靠性高，特別適合于因電機體積較小而難以安裝位置傳感器或者電機工作環境惡劣而難以保證位置傳感器可靠工作的場合。目前，無位置傳感器無刷電機已廣泛應用于收錄機、錄像機等小型電器以及作為電腦硬盤、光驅的驅動電機。

無位置傳感器無刷電機控制技術的位置檢測方法

無位置傳感器無刷電機雖然省去了轉子位置傳感器，但其工作原理并未改變，在運行過程中仍然需要轉子位置信息以控制繞組正確換向，因此如何獲得轉子位置信息是影響無位置傳感器無刷電機可靠工作的關鍵。常用的位置檢測方法主要有以下幾種：

1、反電動勢法

反電動勢法是目前最常用的一種檢測轉子位置的方法，當無刷電機運轉時，各相繞組反電動勢與轉子位置密切相關。由于各相繞組交替導通，在任意時刻總有一相繞組處于不導通狀態，其反電動勢波形在該繞組端部是可以檢測出來的，利用反電動勢波形的某些特殊點，就可以實現轉子位置檢測。反電動勢檢測方法主要有三種，即過零法、鎖相環法和積分法。

對于三相無刷電機，轉子旋轉時，定子繞組反電動勢過零點(即相繞組反電動勢與三星中性點電位的交點）相對于轉子磁極的空間位置是固定的，不隨電機的轉速而改變，通過檢測過零點就可以確定轉子磁極位置。過零法就是根據這個原理，當檢測到未導通相繞組反電動勢的過零點后，再延時一段時間(30°電角度)，就是下一個狀態的換向時刻。這種方法實現簡單，但容易受到干擾，特別是當無刷電機采用PWM控制時，直接加在電機繞組上的PWM電壓會嚴重干擾反電動勢波形，使過零點的檢測困難。

鎖相環法是利用一個鎖相環，使電機換向頻率與未導通相繞組反電動勢過零點的頻率保持鎖定，以確定逆變器正確的換向時刻，該方法能根據轉速變化自動調整換向頻率。

積分法是把整形后的反電動勢波形送入積分器，其輸出與預置門檻電位比較后觸發定時器。經過段延時后換向。這種方法降低了PWM噪聲的影響，但也會造成誤差的積累，影響檢測精度。

反電動勢檢測法的優點是線路簡單、技術成熟、成本低、實現起來相對容易。不足之處是當電機停止或轉速較低時，反電動勢沒有或很小而無法檢出，必須采用其他起動方式,。目前最常用的方法是使電機按他控式同步電機的運行方式從靜止開始加速，直至轉速升高到能夠保證可靠檢測到反電動勢時，再切換至自同步運行狀態，完成電機的起動過程。這種起動方式產生的起動轉矩比較低，一般只適用于空載或輕載工況下起動。

2、轉子位計算法

這種方法是利用無刷電機各相瞬態電壓和電流方程，實時計算電機由靜止到正常運轉任一時刻轉子的位置，以此控制電機的運行。叫這種方法不需要其他的起動方式，可實現轉子位置信息的全程檢測，但對無刷電機本體的數學模型依賴大，當電機參數因溫度變化發生漂移時，會使控制精度受到影響。另一方面由于利用在線實時計算，計算過程復雜，當電機轉速較高時，必須采用數字信號處理器DSP以及高速A/D轉換器，增加了系統的成本。其具體實現方法主要有電流注入法、卡爾曼濾波法、狀態觀測法等。

3、續流二極管法

這種方法是通過檢測逆變器不導通相功率管上反并聯的續流二極管的導通狀態，間接檢測反電動勢過零點，以獲得轉子位置信息。

    在以上幾種轉子位置檢測方法中，反電動勢過零法使用最為廣泛，技術最為成熟。

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