无位置传感器无刷直流电动机的控制

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      无刷直流电机驱动系统简介
      本文采用由方波永磁同步电动机与120度导通型三相变换器相结合的轧钢辊道用驱动系统。下面将具体介绍无刷直流电机的驱动系统。
      无刷直流电机的位置检测方法
      1．有位置传感器检测法
传统的永磁无刷直流电机往往采用位置传感器检测转子位置，有位置传感器控制方式是指在无刷直流电动机定子上安装位置传感器来检测转子在运转过程中的位置，将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号，为逻辑开关电路提供正确的换相信息，以控制它们的导通与截止，使电动机电枢绕组中的电流随着转子位置的变化按次序换相，在空间形成步进式旋转磁场，驱动永磁转子连续不断地旋转。 常用的位置传感器主要有：利用电磁效应制成的电磁式位置传感器、利用光电效应制成的光电式位置传感器、利用霍尔效应和磁阻效应制成的磁敏式位置传感器以及正余弦旋转变压器和编码器等等，而其中又以前三种最为常见。电磁式位置传感器由于笨重复杂，在方波电机中己被淘汰；光电式位置传感器轻便可靠，抗干扰能力强，安装精度高，调整方便，应用较广；磁敏式位置传感器主要以霍尔位置传感器为主，霍尔式位置传感器主要分为非增量式和增量式两种，非增量式霍尔位置传感器应用范围较小，只适用在一些简单应用场合（如120°三相三状态的无刷电机中），增量式霍尔位置传感器目前有比较成熟的IC  器件，具有体积小、简单可靠、安装灵活方便、易于实现机电一体化等优点，是目前应用最为广泛的位置传感器。
      但是，使用位置传感器会给无刷直流电机带来诸多不利因素：首先，安装位置传感器使电机设计复杂化，增大电机体积，增加电机成本；其次，传感器的输出信号一般都是弱电信号，易引入干扰，高温、低温、污浊空气等工作环境及振动、高速运行等工作条件，这些都会降低传感器的可靠性；再次，当电机需要密封运行时，传感器的连接线也是不利因素；此外，难于适应恶劣的环境，在某些工业应用场合甚至不允许使用。 由于外置式位置传感器所存在的诸多弊病，使得外置式位置传感器在一定程度上限制了永磁无刷直流电动机的推广和应用。
      为了促进无刷直流电机的发展，人们就考虑省去外置式位置传感器而采用其他方法检测电动机转子的位置，从而将无位置传感器无刷直流电动机的控制提到日程上来，提出了不少的控制策略。