一种新无刷直流电机无位置传感器零起动方法

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1、第45卷第2期电力电子技术Vo1．45，No．22011年2月powerE1ectronicsFebruary2011一种新无刷直流电机无位置传感器零起动方法李凤祥，朱伟进(江苏大学，电气信息工程学院，江苏镇江212013)摘要：目前，无刷直流电机(BLDCM)的无位置传感器多采用3段式起动法，但此起动法存在一些不足，特别是在电机负载较大的情况下，电机起动成功率较低，其关键问题在于检测电路无法在电机低速运行时准确地检测到转子的位置信号。电动机无法顺利切换到白控同步运行。此处采用反电动势过零点检测方法。通过改进反电动势检测电路和无位置传感器的起动方法

2、．结合软硬件进行相位移补偿．提出一种新的BLDCM无位置传感器零起动方法，并设计了一款新型无位置传感器控制器。实际运行证明，改进的反电动势检测电路在电机全速范围内均能稳定可靠工作，电机在大负载下起动成功率接近100％，从而大大提高了电机的运行性能。关键词：无刷直流电机；无位置传感器；零起动中图分类号：TM33文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)02—0100—03ANewMethodofBLDCnSensorlessZeroStartLIFeng—xiang，ZHUWei-jin(J／angsuUnivercity，Zhenji~

3、g212013，China)Abstract：Atpresent，thebrushlessDCmotorsensorlessismostlybasedonthethree-stepstartmethod，inwhichtherearesomeshortcomings，especiallyinthecaseoflargemotorJoads。ittendstobelowerleveltosuecessfuHystart．Thekeyreasonisthatthedetectioncircuitcannotefectivelyrunandaccurat

4、elydetecttherotorpositionsignalwhenthemotorrunsslowly，SOthemotorcannotsuccessfullyswitchtotheseK—controlledsynchronousoperation．AnewmethodofBLDCMsensorlesszerostartisbroughtforwardandaIlewpositionsensodesscontrollerisdesignedbasedonpreviousstudiesbyusingback—EMFzero—crossingde

5、tectionmethod．Theactualoperationprovesthattheim—provedbackEMFdetectioncircuitworksstablyandreliablyinallspeedrangeofthemotor．Thesuccessfullyrateofmotorstartinginthebigloadisneady100％，thusgreatlyimprovetheoperatingperformanceofthemotor．Keywords：bmshlessdirectcurrentmotor；sensor

6、less；zerostart1前言换向点。故只要检测到各相绕组反电动势的过零点，即可确定电机的转子位置和下次换流的时间。无刷直流电机(DLDCM)均需采用一个附加由于反电动势难以直接测得，一般通过检测端电的位置传感器，用以向逆变桥提供必要的换向信压间接获得反电动势过零点。故此方法又称为端号，但位置传感器会增加电机的体积和成本，并且电压检测法。具有梯形反电动势波形的BLDCM主会降低电机运行的可靠性；另外，传感器的安装精电路如图1所示[1]．假设系统采用二二导通，三相度还会影响电机的运行性能，增加生产工艺难度。六状态120。导通方式。针对位置传感器所

7、带来的各种不利影响，近年来，BLDCM的无位置传感器控制一直是国内外热门的研究课题。其中，反电动势过零点检测法获得了较为广泛的应用。2反电动势过零点检测法图1反电动势检测电路图分析反电动势波形可知，当断电相绕组的反电动势过零之后，再经过30。电角度，就是该相的由于系统采用PWM调制方式，故在实际应用中，将三相端电压，，。分压后，经过滤波得到检测信号tt，Uk，。过零点检测方程为：定稿日期：20lO一1O一29作者简介：李凤祥(1962-)，男，江苏镇江人，博士、副教e=鱼去二，e：一—Ubo百+二tt—eo，eb0=u『二(1)授，研究方向为电力系

8、统自动化、电力电子与电力传动。式中：e~=ke，x=a，b，e，k：RJ(Rl+R2)。1oo一种新无刷直流电机无位置传感