1 引言
　　無刷直流電機既具有交流電機結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便等優(yōu)點，又具有直流電機運行效率高、無勵磁損耗、調(diào)速性能好的特性，因此在各行業(yè)中的應用日益廣泛。無刷直流電機是一種特殊的永磁同步電機，傳統(tǒng)的無刷直流電機大多數(shù)采用位置傳感器確定轉(zhuǎn)子位置，并據(jù)此控制驅(qū)動電路換相。由于位置傳感器的存在，增加了電機體積和成本，降低了電機可靠性，限制了某些場合的應用。
　　本文給出一種基于反電動勢過零點檢測法控制無刷直流電機的實現(xiàn)方法，該方法所需硬件簡單。軟件功能強大。
　　2 無刷直流電機的結(jié)構(gòu)
　　無刷直流電機由電機本體、轉(zhuǎn)子位置檢測電路以及電子開關電路3部分組成。其示意圖如圖1所示。
　　
　　電子開關電路主要作用是控制電機本體定子各相繞組的通電順序和時間，主要由功率管、驅(qū)動電路以及轉(zhuǎn)子位置信號處理模塊構(gòu)成。轉(zhuǎn)子位置檢測電路主要作用是實時檢測轉(zhuǎn)子位置，為換相提供依據(jù)。電機本體由定子線圈繞組與永磁轉(zhuǎn)子構(gòu)成。電機本體結(jié)構(gòu)如圖2所示。
　　
　　3 無刷直流電機工作原理
　　有刷直流電機通過電刷實現(xiàn)轉(zhuǎn)子繞組的換相，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，且定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場方向垂直，從而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。無刷直流電機工作過程與此類似，不同之處在于通過電子開關電路控制定子換相，使定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，使得永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。由此可見，無刷直流電機中，轉(zhuǎn)子位置非常重要，否則不能準確控制換相時間，導致電機不能輸出最大轉(zhuǎn)矩，甚至不能運轉(zhuǎn)。
　　4 反電動勢過零點檢測法
　　要實現(xiàn)無位置傳感器無刷直流電機的控制，關鍵問題是如何獲得轉(zhuǎn)子的位置信息。由于永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場，定子繞組切割該磁場，感應出電動勢，該電動勢就是反電動勢。反電動勢過零點檢測法是一種常用的方法，由無刷直流電機結(jié)構(gòu)可知，反電動勢過零點與轉(zhuǎn)子位置有對應關系，通過對定子繞組上反電動勢的檢測得到過零點，就可以得到轉(zhuǎn)子位置信息，由此控制換相。
　　以三相Y型連接，兩兩導通為例說明反電動勢與換相的關系以及反電動勢檢測方法。電機主回路電路如圖3所示。
　　
　　轉(zhuǎn)子以ω角速度運轉(zhuǎn)時，各相產(chǎn)生的反電動勢波形如圖4所示，Ea、Eb、Ec分別為a、b、c相的反電動勢。
　　當某一相的反電動勢出現(xiàn)過零點后，再延遲30°電角度就是換相時刻。因此只要能檢測到反電動勢的過零點，根據(jù)當時的轉(zhuǎn)速，延時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過30°的時間，控制圖3中Q1至Q6的通斷，就可實現(xiàn)換相。