和永磁同步電機(jī)相比，在具有高穩(wěn)定性要求和高精度要求的應(yīng)用場合，無刷直流電機(jī)處于劣勢，這是因為無刷直流電機(jī)具有轉(zhuǎn)矩脈動問題特別是換相轉(zhuǎn)矩脈動，影響了它在高性能交流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用，因此，轉(zhuǎn)矩脈動抑制技術(shù)是提高無刷直流電機(jī)性能所面臨的首要問題。隨著生產(chǎn)過程對成本和可靠性及性能等要求不斷提高，無刷直流電機(jī)的無位置傳感器技術(shù)日益受到關(guān)注。無位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置可以進(jìn)一步改善電機(jī)運(yùn)行性能，降低生產(chǎn)成本和避免因使用傳感器帶來的其他問題，無位置傳感器技術(shù)是近年研究的熱點問題之一。 綜合來看，對于無刷直流電機(jī)，就目前研究的熱點技術(shù)問題而言，最重要的有兩個技術(shù)問題，無位置傳感器技術(shù)和轉(zhuǎn)矩脈動抑制技術(shù)，這兩個問題也是目前在應(yīng)用中最為緊迫，受到的關(guān)注程度****的問題
1 無位置傳感器技術(shù)
無位置傳感器運(yùn)行實際上就是要求在不采用機(jī)械傳感器的條件下利用電機(jī)的電壓和電流信息獲得轉(zhuǎn)子磁極的位置。目前常用的方法的主要有四類：反電勢法、續(xù)流二極管法、電感法和狀態(tài)觀測器法。 反電勢法是迄今為止最成熟、最有效、也是最常見和應(yīng)用最為廣泛的一種轉(zhuǎn)子位置信號檢測方法。這種方法的基本原理就是在忽略永磁無刷直流電機(jī)電樞反應(yīng)影響的前提下，通過檢測“斷開相”(逆變器上下功率器件都處于關(guān)斷的那一相)的反電勢過零點，來依次得到轉(zhuǎn)子的六個關(guān)鍵位置信號，并以此為參考依據(jù)，輪流觸發(fā)導(dǎo)通六個功率管，驅(qū)動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 續(xù)流二極管法又稱“第三相導(dǎo)通法”，它是通過反并聯(lián)于逆變橋功率開關(guān)管上續(xù)流二極管的導(dǎo)通與關(guān)斷狀態(tài)的檢測來確定轉(zhuǎn)子位置的。續(xù)流二極管法其本質(zhì)還是反電動勢法，只是在“斷開相”反電勢過零點檢測上有了一定的改變。這種改變在一定程度上能夠拓寬電機(jī)的調(diào)速范圍。 電感法有兩種形式：一種是用于凸極式永磁無刷直流電機(jī)；另一種是用于內(nèi)嵌式磁鋼結(jié)構(gòu)的永磁無刷直流電機(jī)。第一種電感法主要是通過在起動過程中對電機(jī)繞組施加探測電壓來判斷其電感的變化，它是“反電勢法’’中所用到的一種起動技術(shù)。第二種是通過在線檢測繞組電感隨轉(zhuǎn)子位置的改變而發(fā)生的變化，再經(jīng)過一定計算，推算轉(zhuǎn)子的位置。 狀態(tài)觀測器法即轉(zhuǎn)子位置計算法，是將電機(jī)三相電壓、電流作坐標(biāo)變換在派克方程的基礎(chǔ)上估算出電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的一種方法。狀態(tài)觀測器法一般只適用于感應(yīng)電勢為正弦波的永磁無刷直流電機(jī)，且計算繁瑣并對微機(jī)性能要求較高。 除了上述幾種方法，國內(nèi)外還出現(xiàn)了其它一些轉(zhuǎn)子位置信號檢測方法，如渦流法；模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制法等。這些方法或因?qū)崿F(xiàn)難度較大，或因應(yīng)用條件苛刻，或因檢測誤差太大等緣故，應(yīng)用都不是很廣泛。
2 轉(zhuǎn)矩脈動抑制技術(shù)
無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動是由于電流和反電勢偏離理想波形而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動。因此優(yōu)化反電勢和電流波形以削弱諧波引起的轉(zhuǎn)矩脈動是關(guān)鍵。對于方波型無刷直流電機(jī)，其反電動勢越接近方波效果越好。 根據(jù)轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生的機(jī)理的不同，采用的轉(zhuǎn)矩脈動抑制的方法主要是兩種口朝：一種是電機(jī)本體優(yōu)化設(shè)計，通過氣隙磁場，定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，繞組形式等合理設(shè)計來消除齒槽誤差，使反電動勢波形接近理想波形；另一種是從控制策略入手，通過調(diào)整加在電機(jī)定子繞組上的電壓或電流波形來抑制轉(zhuǎn)矩脈動。從電機(jī)本體設(shè)計入手：采用斜槽、分?jǐn)?shù)槽、虛擬齒和虛擬槽、無槽電機(jī)等可以削弱齒槽引起的轉(zhuǎn)矩脈動；采用高性能的稀土永磁材料、轉(zhuǎn)子采用瓦片形表面貼裝型式等，可以削弱氣隙主磁場的氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度分布波形；選擇合理的電機(jī)磁極和極弧的設(shè)計方案，改變磁極形狀，或增加極弧寬度來有效消除電磁因素引起的轉(zhuǎn)矩脈動等。 從控制策略入手：通過控制****開通角使電流波形和反電動勢波形的配合適當(dāng)，而達(dá)到削弱轉(zhuǎn)矩脈動的目的；通過控制電流的諧波成分來消除由此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩波動；PWM斬波法、重疊換相法及電流反饋法等補(bǔ)償電流幅值的變化，抑制換相轉(zhuǎn)矩脈動等。 近年來，隨著現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，智能控制技術(shù)在無刷直流電機(jī)中也得到了應(yīng)用。目前應(yīng)用于無刷直流電機(jī)的控制方法主要集中在模型參考自適應(yīng)，滑模變結(jié)構(gòu)，狀態(tài)觀測器等方面。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，專家系統(tǒng)，模糊控制理論，人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等智能控制的****成果開始進(jìn)入電機(jī)控制領(lǐng)域，給進(jìn)一步提高無刷直流電機(jī)的控制性能提供了一條全新的途徑
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