电动车用无刷直流电机无位置传感器控制的研究(16)

的连续运行。有位置传感器无刷直流电机控制是通过位置传感器检测转子位置，保证各相绕组的正确换流。相对而言，其控制方法和控制电路都很简单，控制系统成本低，所以运用比较广泛，如电动自行车和变频洗衣机。然而，这种方法有其自身不可避免的许多缺点：

（１）电机体积增加。电机安装位置传感器后，结构变得复杂，相应的体积也变大，不利于电机的小型化。而且位置传感器难于安装在电机内部很有限的空间里，维修也比较困难。

（２）电机成本增加。一般而言，方波型无刷直流电机常用的位置传感器是霍尔元件，其成本相对于电机本体来说所占比例比较大。对于正弦波型无刷直流电机，多采用旋转变压器或光电码盘等做传感器，其成本会更高。

（３）系统可靠性变差。一台三相方波电机若采用霍尔元件做传感器，至少增加五根连线，采用其它传感器时连接线更多。过多的接线会造成系统的可靠性变差，且维修困难。

（４）信号易受到干扰。传感器的输出信号都是弱电信号，在高温、冷冻、湿度大、有腐蚀物质、空气污浊等工作环境以及振动、高速运行等工作条件下，都会降低传感器的可靠性。若传感器损坏，还可能有连锁反应引起逆变器等器件的损坏。

（５）传感器的安装精度对电机的运行性能影响很大，相对增加了生产工艺的难度。由此可见，虽然有位置传感器的驱动方式简单、方便，但一定程度上限制了无刷直流电机的推广和应用，相对而言无位置传感器方式在控制上有比较大的优势。因此，无刷直流电机的无位置传感器控制近年来逐渐成为研究的热点，同时也必将会越来越朝着实用化的方向发展。

电动车用于在户外行驶，其工作环境比较恶劣，温度、粉尘都可能对位置传感器有所影响，无位置传感器无刷直流电机能满足电动车各种工作场合的需要。相比传统的有霍尔传感器的控制器而言，该项技术有以下几个方面的优点：

（１）省去了电机内部容易损坏的霍尔传感器

目前的电动自行车直流无刷电机内部安装有霍尔位置传感器，用来检测电机的转子位置，控制系统根据传感器提供的转子位置信号来控制电机的运转，霍尔位置传感器怕高温、怕静电、接错线会损坏、霍尔元件安装工艺复杂，霍尔位置传感器损坏后电机就得返修等诸多问题阻碍了无刷电机的发展，而无位置传感器直流无刷电机控制器则无上述问题。

（２）减少了电机及控制系统的引线数量

由于无刷直流电机内部安装有位置传感器，使三相无刷电机的引出线最少也要八根，而无位置传感器只要三根引出线就行了。Ｒ