（郑州飞机装备有限责任公司 河南郑州 450005）
摘要：本文主要通过对永磁无刷直流电机的数学模型作为基础进行分析，对直接进行转矩控制策略进行研究和探讨。通过我们的研究和分析发现面对传统的直接转矩控制，系统中存在着一定的缺陷和弊端，需要进一步的完善。我们通过一些技术手段改进了霍尔信号的反馈直接转矩控制策略，本文将主要针对永磁无刷直流电机控制策略来进行分析和探索。
关键词：永磁无刷直流电机
直接转矩控制是一种建立在定子磁场定向和空间电压矢量基础上的新型转矩控制策略，主要是依据转矩以及磁链的大小来利用合理的电压空间矢量实现对矩的直接控制。对于转矩的直接控制，我们和矢量控制策略进行比较，直接转矩控制策略是建立在以永磁无刷直流电机数学模型的基本之上，而不是转子坐标系，不需要解耦的思想，它只基本需要确定电机的定子电阻阻值。然而矢量控制的策略需要进一步确定电感值，在进行磁链计算的过程中，不能够对电机的参数有过大的依赖。
经过近些年来技术人员的不断进步和改善，直接转矩控制技术已经有了很大的提升，并且现在已经进入了实际的使用阶段。在国内外已经通过不断的研究，将这一技术应用在地铁和高铁的主动传输系统中。
一、永磁无刷直流电机的结构和基本工作原理
1.1、无刷直流电机的结构
永磁无刷直流电机的结构我们可以根据图1－1来进行了解和分析。电机本身是由定子以及转子而组成定制的铁芯中间会有单向或者是多向的对称绕组，电枢绕组主要是以Y接或者△接。但是由于我们考虑到系统的成本和性能的原因，目前大多数我们都采用了Y接，三相对称并且无中性点引出的无刷直流电机。永磁无刷直流式的电机一般是采用了全桥式的驱动电路，就像图1－1所示，我们常见的导通方式有两两导通的方式和三三导通的方式。这里我们主要应用了两两的导通电路，因为每刻电机都会有两项的导通，第三项而悬空，每一相的导通顺序都会和时间以及位置传感器获得转子的位置信号来决定。
图1-1
对于电机本体的电枢绕组是一种三相型的连接方式，位置传感器还有电机转子之间是一个同轴的模式，控制电路和位置信号之间进行逻辑变换产生控制的信号。我们将根据图1－2，来对无刷直流电机的工作原理进行研究和分析。在a图中转子的顺时针旋转方向，它的转子位置传感输出信号会经过控制的电路逻辑变换后驱动逆变器。从而电流会从电源的正极进行释放，经过T1入A相绕组，再从B相绕组流出。经回到T6的电源负极。这时定转子的磁场就会产生相互作用，让电机的转子顺时针的转动。当转子在空间中每转过60电角度之后，定子绕组就会变成一次换流，我们通过对a，b，c，d这四个图的分析和了解，电机有六种的磁状态，每一个状态都有两项导通，每项的绕组导通时间对应转子旋转120电角度。
1.3、无刷直流电机和输出开关管换流信号
电机的位置一般是采用了三个空间上相隔120电角度的霍尔位置传感器来进行检测，由于霍尔传感器位置上面的磁场会发生极性的变化，所以传感器中的输出电平会发生改变。三个霍尔传感器之间的检测元件位置会各差120电角度，所以这三个检测的元件在输出端能够获得三个时间上面120度差值。在我们的理论依据上，如果能够保证三个位置的传感器能够在空间上形成120°的差值，对于开关管的换流时刻就能够形成推算。然而在实际的应用过程中，我们为了对电路的简化和控制，每一个霍尔传感器都会围绕各自的相绕组基准点来进行安装。
二、无刷直流电机的应用和未来的研究方向
目前虽然各类交流电机及直流电机在传动应用中占领着很重要的地位，但是无刷直流电机受到人们越来越多的关注。随着人们生活水平的不断提高以及现代化生活水平的不断提高，相关器械设备都越来越趋于高效率，现代化，智能化。作为执行过程中的元件组成部分，电机一定要具备精度高，速度快，效率高的特点，所以无刷直流电机的应用也在不断的增长。对于目前无刷直流电机的主要研究方向存在以下几个方面：
2.1、无机械式的转子位置传感器控制
转子位置的传感器是针对目前整个输动系统中最关键也是最薄弱的一个部位，这一位置会增添整个系统的成本以及复杂程度，会降低整个系统的安全性和稳定性以及抗干扰性。在很多的应用场合，例如在空调器以及计算机的外部设计中，都会应用无刷直流电机和无转子位置传感器控制方式来运行。在实际运行中，需要根据不同的机械传感器条件，利用电机中的电压以及电流的信息来获得转子中的磁极位置。
2.2、转矩脉动的控制
在无刷直流电机中转矩脉动的存在是一种缺点，转矩脉动产生的原因众多，包含电流换向引起的转矩脉动、非导通相续流引起的转矩脉动、电磁因素引起的转矩脉动等，抑制转矩脉动能显著提高无刷直流电机的主要性能。
2.3、智能化控制
随着我国科学技术的不断发展以及应用理论的不断成熟，在运动的控制方面，一个新型的发展方向就是利用先进的控制理论，尤其是智能化的控制理论。目前我国相关的专家系统、模糊逻辑控制系统以及神经网络控制系统的主要理论就是把一些模糊性的成熟经验和规则融入到转动的控制策略中，现在已经完成了很多方面的应用。所以我们应该要提高智能控制技术重视程度，这样才能够扩大未来的应用范围。
结束语
随着我国科学技术的不断发展，永磁无刷直流电机已经占据了主导性地位，并且受到了人们的普遍关注，所以我们应该针对无刷直流电机控制策略的应用和探讨进行主要分析，促进永磁无刷直流电机在未来的应用和研究。
参考文献：
[1]陈江.永磁无刷直流电机控制策略的探讨[J].防爆电机，2019，54（06）：15-17+33.
[2]陈涛，严运兵，钱能，叶刚.电动车用永磁无刷直流电机控制策略研究[J].科技通报，2018，34（08）：78-83.
[3]陈少华，刘刚，郑世强，郭金超.高速永磁无刷直流电机无位置全转速控制策略[J].电机与控制学报，2017，21（04）：105-114.
[4]项康利，马钧华.对转式永磁无刷直流电机无位置检测控制策略研究[J].轻工机械，2016，34（03）：52-56+64.