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开关磁阻电机驱动系统的位置检测方法综述 ( 五) overviews of rotor position detection methods in switched reluctance motor drivers 作 者 ：华中科技大学电气与电子工程学院 开关磁阻电机课题组 摘 要 ：本文介绍了开关磁阻电机驱动系统的位置检测技术及各种技术的优缺点，并展望了其发展趋势。 英文摘 要 ：in this paper , we review all kinds of position detection methods in switched reluctance motor drivers , an alyze theirs merits and flaws , and give the future trends in the sensorless control of srm. 关键词： 开关磁阻电机 位置检测 无位置传感器控制 1 引言 开关磁阻电动机驱动系统 (srd)是较为复杂的机电一体化装置， srd 的运行需要在线实时检测的反 馈量一般有转子位置、速度及电流等，然后根据控制目标综合这些信 息给出 控制 指令 ，实 现 运行控 制及 保护 等 功能 。转子位置检测 环节 是 srd 的重要组 成部分 ，检测 到 的转子位置信 号是各 相主 开关 器 件正确进 行逻辑切换 的根据， 也 为速度控制 环节提供 了速度反馈信 号 。 从前面 介绍的 srd 工作原理 中可看到 ，该系统的工 作必须得到 一个定 转子 相对 位置的信 息 ，即转 子 当时所处 的位置 以确定相应相绕 组的 通断 ，这 个任务将由 位置检测器 来完成 。srd 对位置检测器的 一般要 求是 应具 有精 度高 、电路简单 、工作可 * 、抗干扰能力强 等 特 点。 实现 位置检测的 方法 有 很多 种， 从 大的 方面分 ，可分 为直接 位置检测技术 和间接 检测技术 两 大类 ，下 文将分别加以 介绍。 2 直接位置检测技术 直接 位置检测 方案 是在 srd 中专门增设 位置传感器的 方法来 实现 位置检测 功能 。常见 的直接 位置 检测器 类型 有 :光 电式 、电磁 式 、磁 敏式 、接近 开关 式等。 下面 介绍 srd 中用 的最多 的光 电式 位置传 感器的工 作原理 。 光 电式位置传感器一般 由装在转子 上 的码盘 与装在 定子 或机 壳上 的光 电检测 元 件构 成 。码盘 有与 开关磁阻电机转子 凸极 、 凹槽数 相 等的 齿 、槽 ，且均匀 分 布 。按照 所 用光 电元 件个 数与开关磁阻电 机 相数 的关系， 光 电位置检测 方案可以分 为 全数 检测 方案和 半数 检测 方案两 种。 全数 检测 所 用光 电 元 件个 数为电动机 相 数 m;而半数 检测 方案所 用 的光 电器的 个数 为相 数 的一 半 。两种检测 方案相 邻 光 电元件 之 间 的夹角 θg 与电机转子 极距 τr 的关系 均可由下 式决 定 : (1) 以 8/6 极四 相开关磁阻电机的位置检测为 例 ，如图 1 所示 ，码盘安 装在转子 轴上 与转子 同步旋 转， 其 齿槽数 与转子的 凸极 、 凹槽数 一 样 为 6 ，而且均匀 分 布 ，所 占角度 均 为 30°，如果按照式 (1)分布 光 电元 件 ，则相 邻夹角 为 75 °的四个光 电脉冲 发 生 器 p1、p2、p3、p4 固定在 定子 上 。 图 1 光 电式位置传感器位置检测 原理 图 图 2 光 电开关电 路原理 图 光 电开关 由发光 二极管 与 光敏三极管 组 成 ，电路原理 如图 2 所示 。当码盘上 的齿 部挡住 光 电开关 时， 光 电开关 输 出为高 电平 ，在 码盘 的槽