反電動勢檢測原理

1、傳統(tǒng)的無刷直流電機都需要一套復雜的位置傳感器，這對電機的可靠性、制造工藝要求等帶來不利的影響。具體表現(xiàn)在以下幾方面：(1)增大了電機尺寸；(2)傳感器信號傳輸線多，容易引入干擾；(3)高溫、低溫、污濁空氣等惡劣工作條件會降低傳感器可靠性；(4)傳感器的安裝精度直接影響電機的運行性能。因此國內(nèi)外學者對無位置傳感器無刷直流電機位置檢測進行了很多研究，提出了許多方法，其中最簡單實用的是基于反電勢檢測的方法。通過測出各相反電勢的過零點，獲得三相

2、電機所需的轉子6個關鍵位置信號。但當電機起動或轉速很低時，反電勢為零或很小，反電勢法已不再適用，針對這個問題，人們提出了多種方法以實現(xiàn)無刷直流電機的可靠起動。1反電勢法檢測轉子位置起動方法11三段式起動法[1][2][3][4]1)三段式起動法的原理及其實現(xiàn)文獻[1]、[2]、[3]和[4]描述的三段式起動法是按他控式同步電動機的運行狀態(tài)從靜止開始加速，直至轉速足夠大，再切換至無刷直流電機運行狀態(tài)，實現(xiàn)電機的起動。這個過程包括轉子定位、

3、加速和運行狀態(tài)切換三個階段。其電路框圖如圖1所示。電機靜止時的轉子初始位置決定了逆變器第一次應觸發(fā)哪兩個功率器件，而在沒有位置傳感器時判斷轉子初始位置很復雜?？梢韵茸屇孀兤魅我鈨上鄬?。并控制電機電流通電一段時間后，轉子就會轉到與該導通狀態(tài)相對應的一個預知位置完成轉子的定位。轉子定位后根據(jù)電機轉向，就可知道接下來應觸發(fā)的逆變器功能器件。這樣主控制器發(fā)出一系列外同步信號SYA、SYB、SYC(分別與轉子位置信號CPA、CPB、CPC對應)

4、經(jīng)編碼器產(chǎn)生逆變器觸發(fā)信號觸發(fā)逆變器相應功率器件導通。逐步提高外同步信號頻率電機就工作在他控式變頻調(diào)速同步電動機狀態(tài)。電機低速時，反電勢很小，因此直流電壓或逆變器的斬波占空比也應該?。晦D速增高。等效外施電壓也應隨之增高這樣才能保證電機既不過流，也不失步。在導致起動失?。?2)當“反電勢信號”與外同步信號相位差過大時三段式起動可導致電機失步即使能避免失步，也必然導致切換時電機轉矩較小易受干擾。(3)通過優(yōu)化加速曲線，三段式起動能保證電機順

5、利起動但是對不同電機、不同負載，所對應的優(yōu)化加速曲線不一樣這樣導致通用性不強控制過程比較繁瑣涉及到的數(shù)據(jù)多實現(xiàn)起來不方便。12預定位起動法[5][6][7][8]1)預定位起動法的原理及其實現(xiàn)文獻[5][6][7]和[8]描述了預定位起動法。預定位起動法在起動初始時使電機有一個確定的通電狀態(tài)轉子旋轉到一個確定的初始位置，然后改變電機的通電狀態(tài)。在電磁力矩的作用下轉子向下一個確定位置轉動在轉動過程中切換到無刷直流電機運行狀態(tài)，利用反電勢法

6、檢測轉子位置。具體實現(xiàn)方法如下：首先為預定位即不管轉子在什么位置，給電機一個確定的通電狀態(tài)電機定子合成磁勢在空間上有一確定方面用一足夠長的時間把轉子磁極拖到與定子合成磁勢軸線重合的位置，實現(xiàn)預定位。其次為起動階段按照所需的轉向依次改變逆變器功率器件的觸發(fā)組合狀態(tài)，同時用“端電壓法，，檢測各觸發(fā)組合狀態(tài)所對應的開路相的反電勢過零點，并通過提高PWM占空比逐漸提高電機的外施電壓。各觸發(fā)組合狀態(tài)的持續(xù)時間最大值保持不變，設為T。。與自控式狀態(tài)