王贤会，李克靖，吴 珏，耿 永

（中科芯集成电路有限公司，江苏无锡 214072）

1 引言

永磁同步电机具有效率高、体积小、运行可控等优点，逐步成为交流伺服领域的主流电机[1-3]。在加工制造业、新能源汽车和家电产业等领域[4-5]，利用永磁同步电机的矢量控制算法实现速度控制、位置控制，得到了广泛应用。

一般而言，电机主要用于速度和位置控制，其精度取决于安装在电子转子位置传感器的精度。在高精度场合，主要使用光电编码器、旋转变压器，但是其价格较高，且旋转变压器易受电磁干扰；在中低精度场合，使用无位置传感器或三相霍尔传感器更为普遍。其中，无位置传感器的工作方法主要分为两类：零速或低速时的位置估算；开环启动到一定速度的位置估算。两种方式均适用于特定场合，对负载要求高，易出现无法正常启动、启动反转或运行失败的现象。此外，无位置传感器需要较为复杂的算法，常见的有反电动势直接计算法、高频电压（滑模观测器、旋转脉振）注入法、旋转高频电压注入法或电感间接检测法。因此，无位置传感器的算法复杂度高、程序开销大、对微控制器的要求高[6-9]。兼顾成本和性能考虑，开关型三霍尔传感器的方案是一个不错的选择。单个开关型霍尔传感器每个电周期输出一个脉宽50%的信号，3个霍尔传感器之间相位角度相差120°；3个开关型霍尔传感器的组合使得每个电周期可以同时输出6个位置信息。然后，利用周期测速的方法实现位置的相对精确定位。……