高速永磁無刷直流電機的轉(zhuǎn)子位置檢測技術(shù)研究.pdf

1、高速電機由于其尺寸小、重量輕，廣泛應用于環(huán)境控制、家用電器、機械加工等領(lǐng)域，吸引了學者的廣泛關(guān)注。而永磁無刷直流電機（BLDCM）功率密度大、控制簡單、無需實時轉(zhuǎn)子位置信息，因此高速運行性能強，是高速電機領(lǐng)域的研究熱點。BLDCM的穩(wěn)定運行需向控制器提供轉(zhuǎn)子位置信息，而高速運行對轉(zhuǎn)子位置的檢測提出了更高的要求。
　　位置傳感器是目前應用最為廣泛的轉(zhuǎn)子位置信號檢測裝置。本文針對磁懸浮高速無刷直流電機的高溫高速運行采用了電渦流傳感器檢

2、測轉(zhuǎn)子位置，并分別提出了利用1個及2個電渦流傳感器的相關(guān)算法。其中前者減少了位置傳感器的使用個數(shù)，節(jié)省了成本；后者則對高速運轉(zhuǎn)下齒盤傾斜對轉(zhuǎn)子位置檢測所造成的誤差進行了補償。最后，本文在一臺額定轉(zhuǎn)速50000rpm的高速BLDCM平臺上完成了相關(guān)實驗，驗證了算法的有效性。
　　為了進一步簡化電機結(jié)構(gòu)，減小轉(zhuǎn)子軸向長度，提高高速BLDCM轉(zhuǎn)子位置檢測的冗余度，無位置傳感器技術(shù)成為了近年來各國學者的研究熱點。其中，相反電勢過零點檢測為

3、目前應用最廣泛的無位置傳感器技術(shù)。然而，在高速重載情況下，二極管續(xù)流角度長，反電勢過零點易被淹沒，使算法失效。針對該問題，本文提出了一種利用續(xù)流相電流斜率與閥值比較的新型過零點檢測算法。新算法實現(xiàn)了BLDCM二極管續(xù)流區(qū)間超過30°時的過零點檢測，若與傳統(tǒng)反電勢過零點算法配合可有效擴展無位置傳感器算法的工作范圍，仿真驗證了算法的有效性。與此同時，新算法對于反電勢波形的要求低，因此適用性更強。
　　同時，由于BLDCM工作在高速狀態(tài)