4KVA空调压缩机用无位置传感器稀土永磁BLDCM的控制

摘    要：本文对DSP控制的无位置传感器无刷直流稀土永磁电机的工作原理和起动过程进行了研究，提出了一种实用的反电动势确定转子位置的方法，并给出了实际的位置检测电路。
关键词：BLDCM；转子位置检测电路
引言
无刷直流电机具有体积小、重量轻、维护方便、高效节能、易于控制等一系列优点。传统的无刷直流电机大多以霍尔元件或其他位置检测元件作为位置检测器，但是位置传感器难于安装，维修困难。且霍尔元件的温度特性不好，会使系统可靠性变差。在轻载起动的情况下无位置传感器无刷直流电机成为了理想的选择。
本文在研究空调压缩机用的三相无刷无位置传感器直流稀土永磁电机调速系统中，提出了一种实用的无位置传感器无刷直流电机外同步开环起动、内同步闭环稳定运行的方法。该方法已应用在4KVA空调压缩机电机控制器中。通过对额定状态(电源380VAC、转速3000rpm、转矩13.2NM)下电机运行数据测试,电机各项参数已达到设计要求。

三相无刷电机的控制框图
该直流无刷电机如图1所示。电动机的定子绕组做成三相对称星形接法。转子为稀土永磁体。电动机内部无位置传感器，采用转子位置检测电路检测转子位置。逆变桥及前级驱动由智能功率模块组成。控制器由DSP作为CPU，其功能是：接受电动机的信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接收速度指令和速度反馈信号。                                                                 
由图1可以看出，主电路是一个典型的电压型交-直-交电路，逆变器提供等幅等频12KHz调制波的对称交变矩形波。永磁体N-S交替变换，使位置检测电路产生相位差120