4KVA空調壓縮機用無位置傳感器稀土永磁BLDCM的控制

摘    要：本文對DSP控制的無位置傳感器無刷直流稀土永磁電機的工作原理和起動過程進行了研究，提出了一種實用的反電動勢確定轉子位置的方法，并給出了實際的位置檢測電路。
關鍵詞：BLDCM；轉子位置檢測電路
引言
無刷直流電機具有體積小、重量輕、維護方便、高效節能、易于控制等一系列優點。傳統的無刷直流電機大多以霍爾元件或其他位置檢測元件作為位置檢測器，但是位置傳感器難于安裝，維修困難。且霍爾元件的溫度特性不好，會使系統可靠性變差。在輕載起動的情況下無位置傳感器無刷直流電機成為了理想的選擇。
本文在研究空調壓縮機用的三相無刷無位置傳感器直流稀土永磁電機調速系統中，提出了一種實用的無位置傳感器無刷直流電機外同步開環起動、內同步閉環穩定運行的方法。該方法已應用在4KVA空調壓縮機電機控制器中。通過對額定狀態(電源380VAC、轉速3000rpm、轉矩13.2NM)下電機運行數據測試,電機各項參數已達到設計要求。

三相無刷電機的控制框圖
該直流無刷電機如圖1所示。電動機的定子繞組做成三相對稱星形接法。轉子為稀土永磁體。電動機內部無位置傳感器，采用轉子位置檢測電路檢測轉子位置。逆變橋及前級驅動由智能功率模塊組成。控制器由DSP作為CPU，其功能是：接受電動機的信號，以控制電動機的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產生連續轉矩；接收速度指令和速度反饋信號。                                                                 
由圖1可以看出，主電路是一個典型的電壓型交-直-交電路，逆變器提供等幅等頻12KHz調制波的對稱交變矩形波。永磁體N-S交替變換，使位置檢測電路產生相位差120