無刷直流電機的工作原理必須有轉(zhuǎn)子磁場位置的信息,以控制逆變器功率器件的開/關(guān)實現(xiàn)繞組的換相。例如,三相六狀態(tài)運行的無刷電機在內(nèi)部安放三個轉(zhuǎn)子位置傳感器確定六個換相點時刻。傳統(tǒng)的無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置信息是采用機電式或電子式傳感器直接檢測,如霍爾傳感器、光電傳感器等,然而,在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),在電機內(nèi)部安放轉(zhuǎn)子位置傳感器有以下問題:
1)在某些高溫、低溫、高振動、潮濕、污濁空氣和高干擾等惡劣的工作環(huán)境下由于位置傳感器的存在使系統(tǒng)的可靠性降低。
2)位置傳感器電氣連接線多,不便于安裝,而且易引入電磁干擾。
3)傳感器的安裝精度直接影響電機運行性能。特別是在多極電機安裝精度難以保證。
4)位置傳感器占用電機結(jié)構(gòu)空間,限制了電機的小型化。
因此,無刷直流電機的無位置傳感器技術(shù)近年日益受到人們的關(guān)注,無位置傳感器控制技術(shù)已成為無刷直流電機控制技術(shù)的一個發(fā)展方向。無位置傳感器控制方式盡管會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子位置檢測的精確度有所降低,但它使系統(tǒng)能夠在惡劣的工作的環(huán)境中可靠運行,同時使電機結(jié)構(gòu)變得更簡單,安裝更方便,成本降低。無傳感器技術(shù)對提高系統(tǒng)的可靠性和對環(huán)境的適應(yīng)性,對進一步擴展無刷直流電機的應(yīng)用領(lǐng)域與生產(chǎn)規(guī)模,具有重要意義。尤其在小型無刷直流電機、輕載起動條件下,無位置傳感器控制成為理想選擇。
無刷直流電機無位置傳感器技術(shù)的核心內(nèi)容是研究各種間接的轉(zhuǎn)子位置檢測方法替代直接安放轉(zhuǎn)子位置傳感器來提供轉(zhuǎn)子磁場位置信息。實際上,無位置傳感器技術(shù)是從控制的硬件和軟件兩方面著手,以增加控制的復(fù)雜性換取電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的降低。