李明

（上海交通大学 上海市 200030）

无刷直流电机无位置传感器初始位置估算

李明

（上海交通大学 上海市 200030）

无刷直流电机大多以霍尔元件、光电码盘等位置检测元件作为位置传感器，但当制作小电机时，位置传感器的弊端就很明显。对直流电机的控制还可以通过检测电机的磁链、电流和电压等物理量，再经过相应的处理间接地求得电机的转子位置，如此可以使得无刷电机的结构更加简单，可靠性进一步提高。

无刷直流电机；位置传感器

引言

无位置传感器无刷直流电机转子位置检测大多采用反电动势法，但是当电机零速时反电动势法就很难检测到转子位置，使电机启动变得困难。我们常根据定子线圈电感磁饱和效应，当定子线圈的磁场与转子磁场方向相同或不同时，电子磁阻、电感量、定子电流的变化来判断转子位置。

1 检测原理

定子线圈中通过的电流由小到增大时，定子铁芯的磁通量将逐渐增大，如果定子与转子磁通量方向一致，磁通量将不再随着电流的增加而增加，铁心进入饱和状态，定子磁阻增大，线圈的电感随饱和状态变小，定子电流变小。反之，如果定子与转子磁通量方向不一致，磁饱和现象减弱，电子磁阻变小，电感变大，定子电流变大。由于转子产生磁场的作用，如果转子旋转，定子电感则会随着转子位置的改变而规律变化，转子磁场和电子脉冲磁场对电子电感产生影响，进而产生不同的电流反馈。因为短时脉冲电压和时间由单片机给定，属于已知量，所以L与成反比。……