反电动势过零检测无刷直流电机转子位置新方法.pdf

2009 年 7 月 电 工 技 术 学 报 Vol.24 No. 7 第 24 卷第 7 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Jul. 2009 反电动势过零检测无刷直流电机 转子位置新方法 1,2 1 1 1 李自成 程善美 蔡 凯 秦 忆 （1. 华中科技大学控制科学与工程系 武汉 430074 2. 武汉工程大学电气信息学院 武汉 430073 ） 摘要 在对传统的反电动势过零检测原理分析的基础上，提出了一种利用线电压来实时计算 反电动势的无刷直流电机（BLDCM ）转子位置辨识方法。该方法抛弃了传统的反电动势过零硬件 检测方法，通过检测无刷直流电机任意两路线电压，经软件实时计算，就可以得到未导通相的反 电动势过零值，再延迟30°电角度即可得到对应的换相点。对电机中点与直流母线电压中点的电 位关系进行了具体推导，分析了在全桥PWM 调制方式下断开相在非换相区间无电流续流的现象， 从而证明全桥PWM 调制方法适用于本文提出的转子位置辨识方法。该方法结构简单，不需要构 造电机中点、不需要反电动势过零硬件检测和深度滤波电路。仿真和实验结果表明，本文提出的 方法辨识转子位置精度较高，可以在较宽的转速范围内实现BLDCM 的无位置传感器控制。 关键词：反电动势 无位置传感器 无刷直流电机 换相 PWM 中图分类号：TM381 A Novel Scheme of Sensing Rotor Position of BLDCM Based on the Zero-Crossing of Back EMF Li Zicheng 1,2 Cheng Shanmei 1 Cai Kai 1 Qin Yi 1 (1. Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China 2. Wuhan Institute of Technology Wuhan 430073 China) Abstract A novel method of rotor position identification of brushless DC motor (BLDCM) is proposed by line voltage calculation based on the traditional zero-crossing of back EMF. The unexcited phase back EMF signal is indirectly obtained from line voltage calculation instead of traditional hardware sensing method. The real commutation point is the zero-crossing of back EMF shifted by 30°. The relationship between motor neutral voltage and half DC voltage is detailedly analyzed. In the double switch PWM scheme, the diode freewheeling currents in the unexcited phase are e