(一) 无位置传感器控制技术
无位置传感器位置信号检测方法有 4 种:
1.反电势法
该方法最成熟、最有效、也是最常见的方法。其基本原理是将检测到
的断开相反电动势过零信号延时 30°电角度得到功率管的开关信号。由于电机静止或电机转速较低时,反电势信号没有或较弱,因此反电动势法一般与“三段式”启动技术配套使用。
2.继流二极管法
该方法通过检测反并联与逆变桥功率开关管上的继流二极管的导通状态来确定转子的位置。
3.电感法
该方法通过检测绕组电感随转子位置的改变而发生的变化,再通过一定的计算,可得到转子的位置信号。
4.状态观测器法
该方法是将电机的三相电压、电流作坐标,在派克方程的基础上估算出电机的转子位置。有于坐标变换只考虑基波分量,该方法主要用于正弦波反电动势的PMBLDCM。
(1)转矩脉动抑制
永磁无刷直流电动机在理想情况运行时应满足:三相绕组完全对称,气隙磁场为方波,定子电流为方波,反电动势为梯形波,且在每半个周期内,方波电流持续时间为 120°电角度,梯形波反电势平顶部分也为 120°电角度,两者严格同步,此时电机将产生恒定的电磁转矩。但在实际运行中,电机总存在转矩脉动,产生转矩脉动的原因和抑制方法有以下几种:
a) 电磁因素产生的转矩脉动。该类型的转矩脉动是由于定子电流和转子磁场的相互作用而产生的。
抑制方法有:电机优化设计法、最佳开通角法、谐波消去法和转矩闭环控制法。
b)电流换向引起的转矩脉动。该类型的转矩脉动是由于电机绕组电感阻碍了电流的瞬时变化,因而在电枢电流从某一相切换到另一相时就会引起转矩脉动。抑制方法有:电流反馈法、重叠换向法和 PWM 斩波法。
c)齿槽引起的转矩脉动。该类型的转矩脉动是由永磁体磁场和定子铁心的齿槽作用在圆周方向产生的转矩,又可称为定位转矩或磁阻转矩。抑制齿槽转矩的方法有:磁性槽楔法和闭口槽法、辅助槽法、辅助齿法和分数槽法、斜槽法和斜极法。