无刷直流电机无位置传感器控制的研究(4)

浙江大学硕士学位论文

第一章绪论

摘要：本章简要阐述了无刷直流电机的发展历程、特点和应用领域；介绍了国内外对于无刷直流电机的研究现状以及未来的发展趋势；概述了无刷直流电机的两种控制方法：带位置传感器控制和无位置传感器控制，并在此基础上概述了当前无刷直流电机无位置传感器的各种控制方法，以及无传感器控制中常用的起动技术；最后阐述了课题意义及本文的主要研究内容。

１．１无刷直流电机的发展、特点及应用

自无刷直流电机诞生以来，共经历了四十余年的发展历史。早在２０世纪３０年代，就有人开始研制以电子换向来代替电刷机械换向的直流无刷电动机，并取得了一定的成果，但由于当时大功率电力电子器件仅处于初级发展阶段，使得这种电动机只能停留在理论研究阶段，而无法推广使用。１９５５年，美国Ｄ．Ｈａｒｒｉｓｏｎ等人首次申请了用晶体管换向线路代替有刷直流电机机械电刷的专利，标志着现代无刷直流电机的诞生。１９６２年，借助于霍尔元件的位置检测装置实现换向的无刷直流电机研制成功。直至１９７８年，原西德ＭＡＭ虹ＳＭＡＮＮ公司的Ｉｎｄｒａｍａｔ分部在汉诺威贸易博览会上，正式推出ＭＡＣ永磁无刷直流电机及其驱动系统，无刷直流电机才真正进入使用阶段１１，２１。

永磁无刷直流电动机（简称ＢＬＤｃＭ）是随着电子技术的迅速发展而发展起来的一种新型电机，无刷直流电动机在电磁结构上和有刷直流电动机一样，但它的电枢绕组放在定子上，转子上安装永久磁钢。该电机的电枢绕组一般采用多相形式，经由驱动器接到直流电源上，定子采用电子换向代替有刷电机的电刷和机械换向器，各相逐次通电在空间产生磁场，和转子磁极主磁场相互作用，产生转矩，使电动机旋转。无刷直流电动机一般可以分为两类：正弦波型永磁无刷直流电动机和方波型永磁无刷直流电动机。正弦波型永磁无刷直流电动机反电势波形和供电电流波形均为正弦波，一般需要较为精密的转子位置信号，位置传感器结构较为复杂，成本较高，但其控制方法灵活，转矩波动较小，所以一般用于伺服控制系统。方波型永磁

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