永磁无刷直流电机的特点及现状

本文论述了国内外永磁无刷直流电机无位置传感器控制的研究现状,并着重分析了目前讨论和应用较多的几种常规方法的基本原理、实现途径、应用场合及各自的优缺点。

永磁无刷直流电机由于其无换向火花,运行可靠,维护方便,结构简单,无励磁损耗等众多优点,自50年代出现以来[1],就在很多场合得到越来越广泛的应用。

传统的永磁无刷直流电机均需一个附加的位置传感器,用以向逆变桥提供必要的换向信号,它的存在给直流无刷电机的应用带来很多的缺陷与不便:首先,位置传感器会增加电机的体积和成本;其次,连线众多的位置传感器会降低电机运行的可靠性,即便是现在应用最为广泛的霍尔传感器,也存在一定程度的磁不敏感区;再次,在某些恶劣的工作环境中,如在密封的空调压缩机中,由于制冷剂的强腐蚀性,常规的位置传感器根本就无法使用。此外,传感器的安装精度还会影响电机的运行性能,增加生产的工艺难度。

针对位置传感器所带来的种种不利影响,近一二十年来,永磁无刷直流电机的无位置传感器控制一直是国内外较为热门的研究课题。从70年代末开始,截至目前为止,永磁无刷直流电机的无位置传感器控制已大致经历了3个发展阶段,针对不同的电机性能和应用场合出现了很多不同的控制理论和实现方法,诸如:反电势法,续流二极管法,电感法等等。接下来,本文将在简要论述永磁无刷直流电机无位置传感器控制研究现状的基础上,深入分析目前讨论和应用较多的几类常规方法的基本原理、实现途径、应用场合及各自的优缺点。

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