4KVA空調(diào)壓縮機(jī)用無位置傳感器稀土永磁BLDCM的控制

摘    要：本文對(duì)DSP控制的無位置傳感器無刷直流稀土永磁電機(jī)的工作原理和起動(dòng)過程進(jìn)行了研究，提出了一種實(shí)用的反電動(dòng)勢(shì)確定轉(zhuǎn)子位置的方法，并給出了實(shí)際的位置檢測(cè)電路。
關(guān)鍵詞：BLDCM；轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路
引言
無刷直流電機(jī)具有體積小、重量輕、維護(hù)方便、高效節(jié)能、易于控制等一系列優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的無刷直流電機(jī)大多以霍爾元件或其他位置檢測(cè)元件作為位置檢測(cè)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(huì)使系統(tǒng)可靠性變差。在輕載起動(dòng)的情況下無位置傳感器無刷直流電機(jī)成為了理想的選擇。
本文在研究空調(diào)壓縮機(jī)用的三相無刷無位置傳感器直流稀土永磁電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，提出了一種實(shí)用的無位置傳感器無刷直流電機(jī)外同步開環(huán)起動(dòng)、內(nèi)同步閉環(huán)穩(wěn)定運(yùn)行的方法。該方法已應(yīng)用在4KVA空調(diào)壓縮機(jī)電機(jī)控制器中。通過對(duì)額定狀態(tài)(電源380VAC、轉(zhuǎn)速3000rpm、轉(zhuǎn)矩13.2NM)下電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)測(cè)試,電機(jī)各項(xiàng)參數(shù)已達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

三相無刷電機(jī)的控制框圖
該直流無刷電機(jī)如圖1所示。電動(dòng)機(jī)的定子繞組做成三相對(duì)稱星形接法。轉(zhuǎn)子為稀土永磁體。電動(dòng)機(jī)內(nèi)部無位置傳感器，采用轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置。逆變橋及前級(jí)驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)的信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng)；接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào)，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接收速度指令和速度反饋信號(hào)。                                                                 
由圖1可以看出，主電路是一個(gè)典型的電壓型交-直-交電路，逆變器提供等幅等頻12KHz調(diào)制波的對(duì)稱交變矩形波。永磁體N-S交替變換，使位置檢測(cè)電路產(chǎn)生相位差120