针对现有汽车电子燃油泵电机油品适应性差、噪声大、寿命短等问题,设计了一种无刷无位置传感器电机控制系统,并应用于电子燃油泵中。在分析无刷电机旋转原理的基础上,利用反电动势法在控制程序中构造虚拟中性点电压来确定反电动势过零点信号,并结合预定位启动法进行启动,从而实现了无刷无位置传感器电机的控制。实验表明:该系统能够准确判断电机反电动势过零点信号,电机运行平稳,且输出油量满足实际需求。无刷无位置传感器电机控制原理1．1无刷直流电机的换相原理图1为无刷直流(BLDC)电机的主电路与等效电路图，以两两导通为例，电机根据转子位置信号HA，HB和HC上升沿和下降沿(如图2)控制相应的功率器件导通和截止。如转子位置信号HA为上升沿时，功率器件VT1和VT6导通。在一个周期内，3个转子位置信号相位相差120°、脉冲宽度为180°(均为电角度，下同)。图1无刷直流电机主电路和等效电路图)图2转子位置信号与相电流的关系F无刷无位置传感器电机转子位置检测与换相策略由上述无刷直流电机换相原理分析可知，如果获知转子的位置即可实现准确的换相。但由于使用的是无刷无位置传感器电机，因而，它的控制关键在于如何准确地获知转子位置信息本文由张家港市泰宇机械有限公司扩管机网站采集网络资源整理!   http://www.kuoguanji168.com/。目前，转子位置获取的方法有多种，包括反电动势法、磁链法、电感法和人工智能法等［4］。其中，反电动势位置检测方法原理简单、成本低廉、可靠性高，本文拟采用该方法进行转子位置的检测。基于反电动势法检测电路在硬件上通常需要对三相端电压进行滤波处理，但滤波后的端电压信号会发生相移滞后，并且随着电机转速的上升，反电动势频率越高，信号滞后越明显。因此，需要在不同转速下进行相位补偿，相位补偿需要仿真和实际测试，整个过程非常繁琐。结合被控对象无刷无位置传感器直流电机燃油泵的实际需求，本文采用软件的方式构造虚拟中性点电压以此获取反电动势信号的过零点，其原理如图3所示。三相绕组的端电压分别引出并分压，再由主控芯片的A/D转换器读取，在程序中实现转子的预定位。为了避免转子的磁极位置与合成磁场的夹角为180°，电磁转矩为0而导致定位失败，以同样方式再给另外的两相绕组通电确保电机转到设定的位置。同时，在每次定位中，采用逐渐增加PWM占空比的方式给电机绕组通电，以免瞬间电流过大引起电机转子产生较大惯性导致转子往复运动。2控制系统设计2．1控制系统硬件设计根据对无刷无位置传感器电机控制原理的分析，设计了无刷无位置传感器电机控制系统。系统由燃油泵电机本体、主控电路、三相逆变电路、反电动势检测电路及过流过压保护电路等组成，其结构如图4所示。其中，主控芯片为Microchip公司生产的高性价比dsPIC30F系列单片机，主要负责转子位置的检测、转速的估算和电机实时控制等。三相逆变桥由6个MOSFET组成，其中，上半桥选用的MOSFET为P型，下半桥选用的为MOSFET为N型，这样不需要自举电路即可实现对上下半桥的控制，简化硬件电路。在控制电机过程中，为了防止电机运行时堵转或者过载等引起过流过压而损坏驱动控制系统的发生，系统还设计了过流过压保护电路对控制系统进行实时保本文由张家港市泰宇机械有限公司扩管机网站采集网络资源整理!   http://www.kuoguanji168.com/