直流無刷電機(jī)無位置傳感器控制中反電動勢

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1、維普資訊http://www.cqvip.com電氣傳動2001年第2期直流無刷電機(jī)無位置傳感器控制中反電動勢過零檢測算法及其相位修正上海犬學(xué)張相軍陳伯時朱平平上海新源變頻電器有限套司雷淮剛摘薹；針對具有梯形反電動勢渡彤的直流_尢刷電機(jī)無位置攙感器的控制，文章提出了一種軟件宴現(xiàn)的療法，蛤出了算{擊．并通過實驗驗證r這種方法的正確性和可午j性。關(guān)t詞：梯形反電動勢直流電機(jī)尤位置傳感器控制軟件實現(xiàn)Zero-crossingAlgorithmandPhaseCorrectionofBEMFintheSens

2、orlessControlofTrapezoidalBLDCMotorsZhangXiangjunChenN,shiZhuPingpingLeiHuaigangAb~ract：Inthispapur．a(chǎn)softwrmethodandanalgorithmareputforwardIorthesensorlesstrupezoida[brushlessDCmolorTheexperlmen~1resultshowthattheadvancedmethe,disc0tand{easihle．Keywor~

3、：trapezoidalBEMFhrushlessDCr∞te㈨rIes5controls。rerealize形成正弦渡，其相位滯后V90(電角度)，再與1引言參考電壓比較后，得到電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號。。直流無刷電機(jī)實際上是一種永磁同步電機(jī)，V。的每一次跳變代表著相應(yīng)的換相時刻的到來其轉(zhuǎn)子采用永磁材料勵磁，體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)檢測電路結(jié)構(gòu)簡單，控制上占用CPU時間少，容簡單、維護(hù)方便、運行可靠．且具有高效節(jié)能、易于易編程但是，一旦硬件檢測電路確定下來．其帶控制等一系列優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于辦公自動化設(shè)寬也就確

4、定下來。當(dāng)電機(jī)調(diào)速范圍比較寬時，．備、計算機(jī)外圍設(shè)備、儀器儀表和家用電器等領(lǐng)與的相位差不等于90。(電角度)，使位置檢測域。無位置傳感器控制技術(shù)的提出+解決了傳感不準(zhǔn)確。而且在低頻段二者相位差小于90。．高頻器的難于安裝和維修等一系列弊病、在小容量、輕段二者相位差大于9O。。所以．這種方法靈活性載起動條件下，無位置傳感器無刷直流電機(jī)成為差，不便于調(diào)整。一種理想的選擇，并具有廣闊的發(fā)展前景。尤其在家電領(lǐng)域中得到了長足的發(fā)展。具有梯形反電動勢波形的無刷直流電動機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測方法可以分為兩種類型，一種是連續(xù)

5、型位置檢測，另一種是離散型位置檢測．即只檢測與換相有關(guān)的特殊點。連續(xù)型位置檢測對電機(jī)轉(zhuǎn)圖1換相點柱捌電路原理圖子位置估算相對準(zhǔn)確，一般用于伺服控制系統(tǒng)。但反電動勢過零檢測法比積分法靈活、便利得計算復(fù)雜，不易于實現(xiàn)。而對于調(diào)速指標(biāo)要求不高多，且計算簡單，易于實現(xiàn)。下面給出反電動勢過的系統(tǒng)(如變頻空調(diào)控制系統(tǒng))，多采用離散型位零檢測的軟件實現(xiàn)方法。置檢測方法。在這種方法中，根據(jù)檢測點的不同，又可分為反電動勢過零點檢測和換相檢測2種2反電動勢過零檢測算法及其軟件方法。直接檢測換相點的方法是通過對反電動勢實現(xiàn)

6、進(jìn)行積分來計算換相點，如圖1所示。其檢測原理以具有梯形反電動勢波形的三相直流無刷電為將端電壓分壓，經(jīng)過耦合及濾波電路在點14維普資訊http://www.cqvip.com電氣傳動2001年第2期饑為例，設(shè)系統(tǒng)采用二二導(dǎo)通、三相6狀態(tài)的度)即為換相點。這種方法簡單、靈活。但實際應(yīng)PWM調(diào)制方式，橋臂下管恒通。如圖2所示為無用中是將端電壓分壓，并經(jīng)阻容濾波后得到位置刷直流電機(jī)定子端一相等效電路及反電動勢波檢測信號(如圖4)，必然會產(chǎn)生相移，使位置檢測形。其中L是相電感，R是相電阻是反電動不準(zhǔn)確，這是其缺

7、點。應(yīng)用中必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)南辔粍?，是電機(jī)定子繞組中性點對地電壓、、補(bǔ)償。根據(jù)圖4，很容易算出檢測電路產(chǎn)生的相位是每相輸出端對地電壓。依圖2建立的三相端移。以“相為例，其中為“相端電壓，。為積分電壓平衡方程為輸出，，為反電動勢運行頻率，則有R+Ldi~砜／．一RI／(Rl+R2+J2Ⅱ／RlR2C1)(1O)=E+(1)d相角位移b—Rib+LdibEb+．．(2)d=arcta“]27rRtRzC-tf(u)R+Ldi=cE+V(3)af腳4反電動勢檢測電路原理圖圈2驍組等敢電路及匣電動勢漣形2．1當(dāng)0

8、≤d<3O。時由于采用的是二二導(dǎo)通方式．所以在每一瞬如圖5a所示，此時反電動勢過零點從點問只有兩相導(dǎo)通。設(shè)A相和相導(dǎo)通且+．移到點，檢測到反電動勢過零后，相位延遲角y一(即圖2中的6—1扇區(qū))，如圖3所示這時A、B應(yīng)調(diào)整為y一30。一．即再延遲y角進(jìn)行換相。兩相電流大小相等，方向相反，c相電流為零，則2．2當(dāng)30?！躣≤60。時式(3)可簡化為如圖所示，此時檢測電路中的反電動勢過=E一V(4)零點已經(jīng)移相到換相點點或其右側(cè)，這樣就所以E=一V(5)不能再