基于端电压对称的无位置传感器无刷直流电机位置信号相位校正

这篇文章讲述了无位置传感器无刷直流电机（BLDCM）的位置信号相位校正技术，尤其关注了端电压对称性原理以及闭环控制方法。下面将详细解析文章中的关键知识点。 文章介绍了无刷直流电机的优势，包括控制简单、调速性能优良、可靠性高以及功率密度大。但是，传统的无刷直流电机通常需要使用位置传感器来检测转子位置，以便控制逆变器中的功率管换流。位置传感器的存在会带来一些缺点，例如增加了电机的体积和成本、增加了转轴的惯量，以及信号线易受干扰等问题。因此，研究者们开始关注无位置传感器技术，以期在不牺牲性能的情况下改善这些缺陷。 文章中提到了几种无位置传感器无刷直流电机转子位置检测的方法，包括反电动势过零检测法、磁链估计法和续流二极管电流检测法。在这些方法中，反电动势过零检测法被认为是最成熟且最简单易行的技术。不过，该方法中存在一些导致位置信号相位误差的因素，比如低通滤波相移、延时计算误差和电枢反应等，这些因素会影响电机的运行性能。 为了改善相位误差，研究者们提出了不同的解决方法。一些方法通过避免使用低通滤波器影响来直接检测反电动势过零点，比如文献[5]所提出的直接检测法和文献[6]中的新过零点检测电路。其他方法如文献[7]所述通过列写真值表的方式获取反电动势过零点信号，以及文献[8]通过计算电机中性点电压并通过PI调节器对过零点信号进行补偿。这些方法虽然在一定程度上减小了位置信号的相位误差，但是它们要么需要额外的硬件电路，增加了成本和复杂性；要么算法复杂，影响了系统的可靠性。 文章中的核心内容提出了基于H_PWM-L_PWM调制方式下端电压偏差与位置信号相位误差关系的分析，并基于此分析提出了新型的闭环控制方法。这种控制方法利用端电压偏差作为反馈量，通过PI调节器实时调整过零点延时角度，进而达到校正位置信号相位的目的。文章通过实验验证了该方法的可行性，证明了其能够实时且有效地校正位置信号相位，并改善电机的运行性能。 文章中还提到，端电压偏差能够准确地反应无位置传感器无刷直流电机位置信号的相位误差。此结论为后续提出的校正方法提供了理论基础。 文章的实验验证部分，虽然没有提供具体的实验数据，但强调了该方法的有效性，并简要介绍了江苏省高技术资助项目对其研究的支持情况。 总结来说，文章讲述了无位置传感器无刷直流电机中位置信号相位误差产生的原因，分析了不同校正方法的优缺点，最终提出了一种基于端电压偏差的闭环控制方法来校正位置信号相位误差。这一技术的研究和应用有助于提升无刷直流电机的性能，并推动无位置传感器技术的进一步发展。