阐述直流无刷电机无位置传感器控制的发展

如前所述，直流无刷电机的工作原理必须有转子磁场位置的信息，以控制逆变器功率器件的开/关实现绕组的换相。例如，三相六状态运行的无刷电机在内部安放三个转子位置传感器确定六个换相点时刻。传统的直流无刷电机转子位置信息是采用机电式或电子式传感器直接检测，如霍尔传感器、光电传感器等。然而，在实际应用中发现，在电机内部安放转子位置传感器有以下问题:

（1）在某些高温、低温、高振动、潮湿、污浊空气和高干扰等恶劣的工作环境下由于位置传感器的存在使系统的可靠性降低。

（2）位置传感器电气连接线多，不便于安装，而且易引入电磁干扰。

（3）传感器的安装精度直接影响电机运行性能。特别是在多极电机安装精度难以保证。

（4）位置传感器占用电机结构空间，限制了电机的小型化。

因此，直流无刷电机的无位置传感器技术近年日益受到人们的关注，无位置传感器控制技术已成为直流无刷电机控制技术的一个发展方向。无位置传感器控制方式尽管会导致转子位置检测的精确度有所降低，但它使系统能够在恶劣的工作的环境中可靠运行，同时使电机结构变得更简单，安装更方便，成本降低。无传感器技术对提高系统的可靠性和对环境的适应性，对进一步扩展直流无刷电机的应用领域与生产规模，具有重要意义。尤其在小型直流无刷电机、轻载起动条件下，无位置传感器控制成为理想选择。

例如，在空调压缩机中，由于压缩机是密封的，如果采用霍尔位置传感器，需要5条信号线。连线过多会降低压缩机运行的可靠性。并且在空调压缩机中，要承受制冷剂的强腐蚀性和高温工作环境，常规的位置传感器很难正常工作。

直流无刷电机无位置传感器技术的核心内容是研究各种间接的转子位置检测方法替代直接安放转子位置传感器来提供转子磁场位置信息。实际上，无位置传感器技术是从控制的便件和软件两方面着手，以增加控制的复杂性换取电机结构复杂性的降低。

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