武 洁 王文磊 张恒毅 高鹏飞 金 楠

一种带抽头线圈的无刷直流电机无线驱动与控制方法

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（1. 郑州轻工业大学电气信息工程学院 郑州 450002 2 台达电子企业管理（上海）有限公司 上海 200120）

目前无线电能传输技术主要用于电池充电等阻性负载；然而，现实中有大量电机负载，此类负载运行中产生反电动势，负载特性较为复杂，为无线电能传输技术在电机负载中的应用带来困难。该文提出一种基于无线电能与信息同时传输技术的无刷直流（BLDC）电机无线驱动与控制方案，利用多频脉宽调制技术，使用一个逆变器同时输出两个频率，分别传输BLDC电机的功率和控制信号；提出一种抽头线圈结构，在一组线圈中实现两个频率的解耦传输，在一、二次侧对称且线圈总匝数不变的条件下，分析抽头位置变化对两个传输通道的自感和互感的影响，有效减小电能传输和信息传输的相互干扰。搭建实验平台，当速度控制信号从2.8V升至5V时，电机转速从1 710r/min上升至3 000r/min。实验表明该方法能够使电机平稳运行并实时控制电机转速。

无刷直流电机 无线电能与信息同时传输 电机控制 抽头线圈 多频脉宽调制

0 引言

传统的有线电能传输方式存在安全风险高、布线灵活性差、占用空间较多等缺点。例如在矿井和石油开采场景中，开采环境复杂，用电设备有线连接端口极易产生电火花或线路破损等问题[1]，导致设备寿命缩短，严重情况下可能导致爆炸，带来安全隐患；……