钟逸飞，孔武斌，易 磊，曲荣海



基于霍尔位置传感器的永磁同步电机方波启动问题研究

钟逸飞，孔武斌，易 磊，曲荣海

（华中科技大学电气与电子工程学院，武汉 430074）

针对基于霍尔位置传感器的永磁同步电机启动不稳定的情况，本文提出了永磁同步电机180°方波电流启动，高速后切换到正弦波电流方法。以STM32F103为核心主控芯片，搭建硬件系统和软件算法，实验结果表明本控制策略能够实现满载启动和加速过程，电机运行平稳。

永磁同步电机 霍尔位置传感器 方波启动

0 引言

永磁同步电动机具有质量轻、结构较简单、体积小、特性好、功率密度大等优点，在各种高性能场合的应用日益广泛[1]。相对于无刷直流电机的方波控制，永磁同步正弦电流驱动产生的转矩波动小，效率高。精确的位置信号对于正弦波驱动特别重要，然而光电编码器、磁编码器等精确度越高的位置传感器成本越高，而成本更低的无位置传感器法算法复杂，位置检测精度不高，带载启动困难。因此使用兼顾成本低、体积小的霍尔位置传感器，再加上位置估算算法是一个很好的方案。

霍尔位置传感器，每个电周期只能提供6个离散的转子位置信号，不能直接满足正弦波驱动的要求。采用角度细分的位置估算方法，在起动阶段，由于速度偏低，计数器有可能溢出，因此估算将很不准确，甚至出现不能启动的状况。

本文提出的永磁同步电机启动时采用180°电流驱动方式，待电机转速上升到一定程度再切入正弦电流驱动的方法，既降低了成本，又解决了启动和低速运行的问题。……