超高速永磁无刷电机无位置传感器半闭环启动法

针对超高速永磁无刷电机无位置传感器启动过程中低速时无法准确提取反电动势信号的问题,提出一种半闭环启动方法。该方法可以使电机由静止阶段通过单步加速迅速切换到闭环加速阶段,当电机闭环加速至可以检测到稳定的反电动势信号时在一个换相周期内切换到正常运行。该启动方法无需任何附加电路,整个启动过程稳定,不会出现因扰动或负载变化引起的失步,可以很好地解决超高速永磁无刷电机无位置传感器启动问题。依据此启动方法开发出一套永磁无刷电机驱动器并进行实验验证,证明该启动方法可以快速地启动永磁无刷电机,且能在80 000 r/min时平稳运行。     

A sensorless drive system for brushless DC motors using a digital phase‐locked loop

This paper proposes a sensorless drive system for Brushless DC (BLDC) motors using a Digital Phase‐Locked Loop (DPLL). The Back Electromotive Force (BEMF) voltage is measured from the motor winding to determine the permanent magnet rotor position using the DPLL, and Pulse Width Modulation (PWM) limits the motor current to control the speed of BLDC motors. The proposed method can drive BLDC motors using an open‐loop control without stepping out. Also, the proposed method is compared experimentally with a control method that uses Hall sensors. Experimental results for the BLDC motor show the effectiveness of the proposed method. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 142(1): 57–66, 2003; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10074     

无刷直流电动机的无位置传感器控制

无刷直流电动机的机械位置传感器影响着整个系统的可靠性、成本和体积，甚至在某些场合根本无法安装，因此无刷直流电动机的无机械传感器转子位置检测成为近年来学术界的研究热点。分析了目前国内外文献中所介绍的无位置传感器无刷直流电动控制技术中十种位置检测方法的原理、特点和适用范围，并针对起动方法，控制芯片及其在实际中的应用等相关技术的发展作了现状分析和展望，这些技术的发展可使无刷直流电动机无位置传感器控制系统获得更好的性能。     

无位置传感器无刷直流电机转矩脉动抑制研究

为了减小无位置传感器无刷直流电机的转矩脉动,在分析无刷直流电机换相及间接位置检测原理的基础上,改进了传统反电动势法的检测电路,对反电动势相移进行了补偿,以消除电机中性点电压和阻容滤波对反电动势检测电路的影响。为进一步抑制转矩脉动和改善系统的稳定性,在采用换相电流预测控制策略的基础上,设计了神经网络PID控制器。实验结果表明,设计的转矩脉动综合抑制策略有效地降低了无位置传感器无刷直流电机的转矩脉动,具有较好的鲁棒性,准确地实现了无位置传感器换相控制,提高了系统的可靠性。     

一种改进的无刷直流电机无位置传感器检测技术

介绍了无刷直流电机的工作原理及其控制方法,讨论了传统反电势法无位置传感器存在的弊端,提出了一种改进的无位置传感器。与传统无位置传感器相比,改进后的无位置传感器具有换相角计算简单,无需滤波电路,可全范围运行等优点。制作了改进后无位置传感器和传统无位置传感器两台样机,通过实验证明了改进后的无位置传感器的优越性。     

一种新颖的无刷直流电机无位置传感器控制系统

为了实现无刷直流电机无位置传感器控制,提出了一种新颖的绕组反电动势检测方法.该方法通过比较电机断开相绕组端电压和逆变器直流环中点电压的关系,直接检测到断开相绕组的反电动势过零点,从而获得转子位置信息.本系统仅检测三相绕组中一相绕组的反电动势,通过软件延时得到六个离散的换相信号,简化了检测电路.文中对电路结构进行了分析,并在由该方法构成的无位置传感器控制系统上进行了实验验证,实验结果表明了本文提出的反电动势检测方法的有效性.     

Disturbance suppression control with preview action for a linear dc brushless motor

This paper proposes a disturbance suppression control with preview action for a brushless and coreless-type linear dc motor. The brushless and coreless-type linear dc motor is coggingless and has long life. It is suitable for high speed and precise positioning control. Parameter variation and load change are regarded as an equivalent disturbance signal and the compensation action is applied by utilizing the estimated value of the equivalent disturbance inside the inner loop. Next, an optimal preview control system is synthesized including the disturbance suppression control system mentioned in the foregoing. Disturbance suppression, improving phase delay and lowering the input peak value are attained in this control system. These effects are confirmed by applying the linear dc motor.     

无位置传感器永磁无刷直流电动机换相策略研究

研究了无位置传感器永磁无刷直流电动机控制系统的换相策略 ,给出了基于PIC18F452单片机和可编程逻辑器件ATF1504AS的软、硬件新方案 ,实现了永磁无刷直流电动机的无位置传感器运行     

基于DSP的无刷直流电机无传感器控制系统设计

针对以往无刷直流电动机反电势法无传感器控制系统存在的一些问题，设计了一种基于数字信号处理器（DSP）的无刷直流电动机无传感器控制系统，详细介绍了系统的控制方案。实验结果表明，系统和硬件和软件设计合理，具有良好的调速性能。     

A practical sensorless commutation method based on virtual neutral voltage for brushless DC motor

This paper presents a low‐cost and highly practical sensorless control method for brushless DC (BLDC) motor drives. The developed methodology can generate an accurate commutation signal for the BLDC motor by sensing the back electromotive force zero‐crossing point through the virtual neutral voltage of the motor. Since commutation control is critical for the BLDC motor control, a voltage‐controlled phase shifter comprising a hysteresis comparator and voltage‐controlled resistor is proposed in order to perform phase compensation at different speeds and prevent rapid output oscillations due to noise or high‐frequency ripples in the virtual neutral voltage. Finally, several experiments have been performed on a prototype motor to verify the theoretical analysis and demonstrate the practicality and reliability of the proposed sensorless drive method. © 2017 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

一种电动自行车用无位置传感器无刷直流电机转子位置检测方法

本文提出了一种用于电动自行车的无位置传感器无刷直流电机转子位置信号的检测方法.本文所有测量电压的参考电位为电源的负母线.高速下通过比较电机的交流虚拟中点与直流虚拟中点,得到反电势的过零点;低速下将电机的交流虚拟中点电压与负母线电位进行比较,得到反电势的过零点.再将反电势的过零点延迟30°电角度即可获得无刷直流电机绕组换相所需要的转子位置信号.该方法具有扩展速度范围的优点.由于不必对检测信号进行滤波,不但省去了滤波电路,同时消除了滤波电路带来的相移问题.文中对该检测方法的原理进行了详细介绍,并通过实验验证了该方法的有效性.     

无位置传感器无刷直流电机三闭环控制系统

为了减小无位置传感器无刷直流电机的转矩脉动,在传统的转速电流双闭环控制的基础上,增加了功率抑制闭环,构成三闭环控制系统,针对换相转矩脉动提出了分阶段控制策略,有效减小了电机换相转矩脉动和母线换相电流脉动。首先建立无位置传感器无刷直流电机模型,给出功率抑制闭环的控制方法以及数学公式。然后建立三闭环控制模型,通过仿真结果验证了理论分析的结论。最后通过实验验证此控制策略可以将样机转矩抑制在额定转矩附近波动,无明显换相转矩脉动产生。结果表明,与传统的控制方法相比,提出的方法抑制换相转矩脉动的效果更佳。     

异步电机无速度传感器矢量控制系统的研究

为了实时辨识电动机的转子转速,提出利用在异步电机端测量得到的电压和电流来估算电机转速,以实现无速度传感器矢量控制的模型参考自适应方法.在MATLAB/Simulink中,建立了一个基于该方法的无速度传感器矢量控制系统,并进行了仿真实验,仿真结果表明该系统具有良好的动静态特性和稳定性.     

无速度传感器异步电机矢量控制系统的改进研究与仿真

以异步电机矢量控制的基本方程式为基础,构建了一个无速度传感器矢量控制系统。系统采用了改进积分型转子磁链估算模型。根据模型参考自适应方法的原理,提出一种改进的速度估算法。并利用MATLAB/SIMULINK进行了仿真,仿真结果验证了采用的速度估算方法是正确的。     

异步电动机无速度传感器的矢量控制

对交流异步电动机无速度传感器的矢量控制进行了综述 ,分析了几种控制方案的原理 ,指出了它们各自的优点与不足 ,并就今后的研究发展方向提出了一些设想     

无刷直流电机无位置传感器单相反电势检测法

基于传统的反电动势过零检测原理,提出一种新型反电动势过零检测无刷直流电机转子位置的方法。通过将无刷直流电机中性点隔离抽出,实时检测无刷直流电机的一相反电动势过零信号,利用算法预测其余两相反电动势的过零时刻,实现无位置传感器控制。该方法实现简单,进行较小的相位延迟补偿后在较低转速下就可以准确检测过零点,调速比性能更佳。试验结果验证了理论的可行性和有效性,达到了预期效果。     

永磁直线同步电机无位置传感器动子位置辨识

为了获取无位置传感器伺服系统中永磁直线同步电机的动子位置和速度,采用基于磁链变化的动子位置检测方法,利用两次磁链中值代替传统滤波器来快速消除反电势纯积分造成的磁链漂移现象,并采用死区补偿算法解决低速状态下重构相电压与实际相电压差值较大的问题.以空心式永磁直线电机为研究对象,分析1 ～5 Hz运行时的动子位置估算误差,以及电机参数对动子位置估算结果的影响.通过实验测得当运行速度为3 Hz时动子位置估算结果的均方根误差为0.024 rad,误差较小.实验结果表明,基于磁链变化的动子位置估算方法能够获得永磁直线电机在低速运行时的动子位置信息.     

基于ST7FMC的无刷直流电机无位置传感器控制系统研究

基于ST7FMC电机控制专用芯片,采用电压控制模式,设计和实现了无刷直流电动机的无位置传感器控制系统。分析了传统的反电动势检测方法的缺点,介绍了反电动势全数字检测方法,分析了3种不同脉宽调制斩波方式对电流脉动的影响。实验证明,该系统具有良好的调速性能和较高的系统效率。     

一种减小无刷直流电机纹波转矩的新方法

从无刷直流电机纹波转矩产生的机理出发,分析了换相纹波转矩产生的原因,提出了在换向期间通过直接控制非换向相电流来减少电磁转矩脉动的控制策略.仿真验证了控制方案的可行性.     

一种新颖的永磁同步电动机无位置传感器技术

无位置传感器技术是永磁同步电动机调速系统的一个发展方向.本文剖析了已有的两种典型直接估算方法,提出了一种新颖的无位置传感器技术.通过分别计算出定子磁链矢量角位移与转矩角,将后者从前者中减去得到转子磁链矢量的角位移进而得到转子速度信号,并采用改进积分器取代传统的积分器.该技术能有效地改善磁链原点漂移,提高直接转矩控制系统的磁链角位移与转速的求解准确度.仿真及实验研究结果表明,采用这种无位置传感器技术的永磁同步电动机调速系统,具有良好的调速控制性能.