劉全龍 周奇勛 王茜 毛誠 暢沖沖

摘 要：為解決傳統(tǒng)礦用通風(fēng)機(jī)采用異步電機(jī)效率和功率因數(shù)低等問題，設(shè)計(jì)一種高壓無位置傳感器無刷直流礦用風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng);改進(jìn)傳統(tǒng)高壓無位置無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)在高速運(yùn)行時(shí)反電勢過高，而在低速運(yùn)行時(shí)反電勢過低，導(dǎo)致傳統(tǒng)反電勢過零檢測電路不能正常工作，限制控制系統(tǒng)調(diào)速范圍的問題。通過給傳統(tǒng)電阻分壓的三相反電勢采樣電路中并聯(lián)三極管，根據(jù)礦用風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制三極管斬波信號(hào)的導(dǎo)通時(shí)間，實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行在高速時(shí)占空比線性增大，在低速時(shí)占空比線性減小，來控制比較器的輸入電壓在合理范圍內(nèi)，改善礦用風(fēng)機(jī)在高低速運(yùn)行時(shí)反電動(dòng)勢過零檢測效果，從而提高控制系統(tǒng)效率及調(diào)速范圍。設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)以低成本的微型控制芯片為核心，并且給出系統(tǒng)主要電路設(shè)計(jì)及主程序流程。該控制方案相較于傳統(tǒng)控制方案具有成本低、體積小、易于使用等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)能夠有效提高電機(jī)效率及準(zhǔn)確檢測反電動(dòng)勢過零點(diǎn)，保證電機(jī)在1%～100%的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：礦用風(fēng)機(jī);無刷直流電機(jī);無位置傳感器;反電勢檢測;調(diào)速范圍

中圖分類號(hào)：TM 341?????????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-9315（2022）01-0168-08

DOI：10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2022.0122開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Research on the control system of mine-used high

voltage sensorless brushless DC fan

LIU Quanlong1，ZHOU Qixun1，2，WANG Qian1，MAO Cheng1，CHANG Chongchong1

（1.College of Electrical and Control Engineering，Xi’an University of Science and Technology，Xi’an 710054，China;

2.Xuzhou Kaisite Electromechanical Technology Co.，Ltd.，Xuzhou 221116，China）

Abstract：In order to solve the problems of low efficiency and low power factor of asynchronous motor used in traditional mine ventilator，a high-voltage sensorless brushless DC mine fan control system was designed.The traditional high-voltage sensorless brushless DC motor control system was improved when the back EMF was too high in high-speed operation，but too low in low-speed operation，resulting in the fact that the traditional back EMF zero crossing detection circuit could not work normally，which limited the speed range of the system.By paralleling the transistor in the three-phase back EMF sampling circuit of the traditional resistance voltage divider，the conduction time of the transistor chopping signal was adjusted and controlled according to the speed of the mine fan，so that the duty cycle of the motor was increased linearly at high speed，and was increased at low speed.Thus，the input voltage of the comparator was controlled within a reasonable range and the detection effect of back-EMF zero-crossing was improved when the mine fan was running at high and low speeds，thereby improving the efficiency of the control system and the speed adjustment range.The designed control system was based on a low-cost micro-control chip，and the main circuit design and main program flow of the system were made.Compared with the traditional control scheme，this control scheme has the advantages of low cost，small volume and easy to use.The experimental results show that the designed control system can effectively improve the efficiency of the motor and accurately detect the zero crossing point of the back EMF，thus ensuring the stable operation of the motor in the speed range of 1%～100%.Key words：mine-used fan;brushless DC motor;sensorless;back EMF detection;speed range

0 引 言

礦用通風(fēng)機(jī)在煤礦生產(chǎn)中起著重要作用，其工作性能的優(yōu)劣嚴(yán)重影響現(xiàn)場工作人員的安全以及煤礦生產(chǎn)的效率[1-3]。在實(shí)際工作中，礦用通風(fēng)機(jī)大都處于輕負(fù)載狀態(tài)，導(dǎo)致傳統(tǒng)礦用通風(fēng)機(jī)負(fù)載率及效率較低，造成電能的浪費(fèi)[4-6]。因此，采用無刷直流電機(jī)（brushless direct current motor，BLDCM）實(shí)現(xiàn)礦用通風(fēng)機(jī)能有效的節(jié)約電能[7-9]。BLDCM具有調(diào)速范圍寬、低速下輸出大轉(zhuǎn)矩、效率高、過載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在礦用通風(fēng)機(jī)、航空航天及軌道交通等多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[10]。BLDCM通常采用位置傳感器確定電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，但安裝位置傳感器增加電機(jī)的成本與制造難度[11-13]，降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，因此國內(nèi)外許多學(xué)者對無位置傳感器無刷直流電機(jī)控制技術(shù)已有很多深入的研究[14]。目前，無位置傳感器無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對轉(zhuǎn)子定位的方式主要有續(xù)流二極管導(dǎo)通檢測定位法、反電動(dòng)勢過零檢測定位法、磁鏈定位法等[15]。因?yàn)榉措妱荻ㄎ环ㄈ菀讓?shí)現(xiàn)，可靠性高，且系統(tǒng)控制算法比較簡單，所以該方法是被應(yīng)用最多的轉(zhuǎn)子位置定位的方法。然而很多對無位置BLDCM控制器的研究都集中在低壓驅(qū)動(dòng)，較小調(diào)速范圍內(nèi)。高壓BLDCM由于電機(jī)在低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)電機(jī)端電壓經(jīng)過電阻分壓后幅值太小無法與虛擬中性點(diǎn)電壓相比較，從而導(dǎo)致無法獲得反電勢過零點(diǎn)[16];當(dāng)電機(jī)在高速運(yùn)行時(shí)，過高的反電勢有可能損壞反電勢過零檢測電路，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器無法獲得反電勢過零點(diǎn)信號(hào)，使得控制器無法驅(qū)動(dòng)電機(jī)在高速狀態(tài)下運(yùn)行。因此采用傳統(tǒng)反電勢過零點(diǎn)采樣電路定位轉(zhuǎn)子位置不適用于高壓無位置傳感器BLDCM。

1 BLDCM控制原理BLDCM的逆變電路的控制方式有二二導(dǎo)通和三三導(dǎo)通2種，二二導(dǎo)通方式每次只有2個(gè)開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通很好地利用了電機(jī)方波氣隙磁場的平頂部分，使得電機(jī)的出力大，電磁轉(zhuǎn)矩比三三導(dǎo)通方式大、且轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)性好，因此三相H橋的導(dǎo)通方式使用的是二二導(dǎo)通方式。如圖1中無位置傳感器BLDCM控制器主電路拓?fù)渌镜腎GBT標(biāo)號(hào)為例，一個(gè)周期中IGBT導(dǎo)通順序是T1T4，T1T6，T3T6，T3T2，T5T2，T5T4，共6種導(dǎo)通狀態(tài)，每隔60°改變一次導(dǎo)通狀態(tài)，每次改變僅切換一個(gè)開關(guān)管，每個(gè)IGBT連續(xù)導(dǎo)通120°[17]。BLDCM工作在三相六狀態(tài)、正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，IGBT（T1～T6）的通斷規(guī)律及電機(jī)的懸空相[18]，見表1。

2 反電動(dòng)勢過零檢測原理

2.1 傳統(tǒng)反電勢檢測設(shè)計(jì)為獲得轉(zhuǎn)子當(dāng)前位置，BLDCM控制系統(tǒng)需具備轉(zhuǎn)子位置檢測環(huán)節(jié)。在有位置傳感器的系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)子位置的檢測是通過位置傳感器來實(shí)現(xiàn)的。對于無位置傳感器的設(shè)計(jì)，則一般是通過檢測反電勢過零點(diǎn)來獲取轉(zhuǎn)子位置信息。傳統(tǒng)的反電勢采樣電路中沒有并聯(lián)的三級(jí)管電路，只有電阻分壓及電容濾波電路，將采集的反電勢經(jīng)過分壓后送入比較器中與模擬中性點(diǎn)電壓相比較得到A相過零點(diǎn)，B相和C相與A相采用相同的檢測方法獲取反電勢過零點(diǎn)信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)位置檢測。

為BLDCM的三相端電壓，V;

UN為星形連接中性點(diǎn)電壓，V;R和L為三相電樞繞組電阻和電感，Ω，H;ea，eb，ec為三相反電動(dòng)勢，V;ia，ib，ic為三相繞組電流，A。假設(shè)在電機(jī)運(yùn)行的某一時(shí)刻A相正向?qū)?，B相負(fù)向?qū)ǎ珻相懸空時(shí)。電流從A相流進(jìn)B相流出，則

Ua=VDC-VCE，ia=-ib，ic=0，其中VDC為母線電壓;VCE為IGBT導(dǎo)通壓降，可求出Uc，UN。

根據(jù)式（8）在AB相繞組通電期間的過零點(diǎn)時(shí)刻，C相端電壓與中性點(diǎn)電壓相等。因此以虛擬中性點(diǎn)作為參考電壓，將三相端電壓與參考電壓輸入電壓比較電路，兩者進(jìn)行比較運(yùn)算，比較器產(chǎn)生過零翻轉(zhuǎn)信號(hào)，該信號(hào)被輸入到微控制器的中斷，來確定過零時(shí)刻完成對轉(zhuǎn)子位置的確定。

2.2 寬電壓范圍反電勢檢測設(shè)計(jì)由于BLDCM的轉(zhuǎn)速僅與電樞電壓和磁場強(qiáng)度有關(guān)，因此圖2和圖3中設(shè)計(jì)的反電勢檢測電路避免了電機(jī)運(yùn)行在高速段時(shí)檢測電路易損壞，低速段時(shí)反電勢信號(hào)又難以可靠檢測的問題[19]，設(shè)計(jì)了在三相反電勢采樣電路上分別并聯(lián)三極管來控制R16，R19，R22電阻上的電壓，根據(jù)電機(jī)速度調(diào)節(jié)三極管PWM信號(hào)占空比，在高速時(shí)占空比線性增大，在低速時(shí)占空比線性減小?？刂迫龢O管斬波信號(hào)的占空比是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速線性調(diào)節(jié)控制，使得反電勢采樣電路上的電壓通過三極管斬波控制到合理范圍內(nèi)，能有效地改善在極限速度時(shí)反電動(dòng)勢過零檢測效果。設(shè)計(jì)的高壓電機(jī)反電動(dòng)勢過零檢測電路可以保證檢測反電勢過零點(diǎn)的可靠性使電機(jī)轉(zhuǎn)速能在更寬范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。

3 BLDCM控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)

3.1 控制系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計(jì)

3.1.1 BLDCM控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)高壓無位置傳感器無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)主控制芯片采用的是STM32F103RCT6，該芯片處理速度快，外設(shè)資源豐富，比其他同價(jià)格單片機(jī)的計(jì)算和控制性能更強(qiáng)。三相逆變橋采用的是IPM模塊，其高集成度減少了外圍電路的設(shè)計(jì)，使得驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)難度和成本大大降低。無傳感器驅(qū)動(dòng)方案與有傳感器驅(qū)動(dòng)方案相比較穩(wěn)定性更好且成本更低。因此與BLDCM傳統(tǒng)控制方案相比較，以STM32F103RCT6為核心設(shè)計(jì)的無位置傳感器驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)具有更好的市場應(yīng)用前景。如圖4所示控制系統(tǒng)主要包含整流、驅(qū)動(dòng)、檢測、通信等主要模塊。

3.1.2 控制系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)采用的開關(guān)電源與線性電源結(jié)合的方式為控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源。其中系統(tǒng)的開關(guān)電源使用的是BUCK拓?fù)?，?00 V轉(zhuǎn)換成15 V高壓控制芯片采用的是VIper22A，該芯片輸入電壓范圍寬、開關(guān)頻率高，還具有過熱、過流和過壓保護(hù)，與常見的離線式變換器相比，成本降低，有利于大規(guī)模生產(chǎn);15 V轉(zhuǎn)5 V使用的是LM2596-5.0芯片，該芯片的斬波頻率100 kHz具有輸出紋波小，帶載能力強(qiáng)，穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。

3.1.3 主控單元電路設(shè)計(jì)STM32F103RCT6增強(qiáng)型系列由意法半導(dǎo)體公司設(shè)計(jì);使用高性能ARMCortex-M3的32位RISC內(nèi)核，工作頻率為72 MHz，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器，豐富的增強(qiáng)I/O端口和聯(lián)接到2條APB總線的外設(shè)。STM32F103RCT6作為電機(jī)控制，具有高級(jí)定時(shí)器驅(qū)動(dòng)三相電機(jī)，2個(gè)12位高精度AD作為相電流采樣，高達(dá)72 MHz時(shí)鐘可以為電機(jī)控制提供高效運(yùn)行速率。支持單周期乘法和高速硬件除法器，并且具有較低的價(jià)格優(yōu)勢。

3.1.4 檢測電路及驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的電流檢測電路是直接將采集到的信號(hào)通過放大器送入MCU的ADC通道，MCU在最佳采樣時(shí)刻采集電機(jī)的電流?？刂葡到y(tǒng)中還設(shè)計(jì)過流保護(hù)電路，若出現(xiàn)過流故障現(xiàn)象，MCU將停

止輸出PWM，一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動(dòng)恢復(fù)正常。

逆變器在低壓電機(jī)電路中多采用MOSFET器件，而在高壓電機(jī)應(yīng)用中，IGBT則較為廣泛?？刂葡到y(tǒng)中采用的IPM模塊是SD30M60AC，該模塊內(nèi)置6個(gè)600V/30A的低損耗IGBT，集成了欠壓保護(hù)和過溫、過流保護(hù)電路，可通過調(diào)節(jié)6路PWM的占空比輸入來控制電機(jī)。

3.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.2.1 控制系統(tǒng)雙閉環(huán)控制策略電機(jī)控制算法結(jié)構(gòu)如圖5所示，控制算法中設(shè)置了2個(gè)PI調(diào)節(jié)器，其中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入;經(jīng)過電流PI調(diào)節(jié)器計(jì)算出定子電壓值，將定子電壓調(diào)制后作為PWM的占空比驅(qū)動(dòng)IPM模塊。通過改變PWM的占空比來控制電機(jī)電壓，從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。其中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器。使得動(dòng)態(tài)時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速跟隨其給定值而變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)速無靜差或盡可能小。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器對負(fù)載變化起抗擾作用，其輸出決定流過電機(jī)電流的大小。電流調(diào)節(jié)器使電機(jī)電流緊緊跟隨其給定值而變化，對電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起及時(shí)抗擾作用。在起動(dòng)與制動(dòng)過程中，使電機(jī)能夠以允許的最大電流起動(dòng)，從而加快動(dòng)態(tài)過程;當(dāng)電機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，電流調(diào)節(jié)器可以限制電流的最大值，起到快速自動(dòng)保護(hù)的作用。

3.2.2 系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)如圖6所示，控制器的主程序主要完成了將速度，電流，反電勢過零信號(hào)根據(jù)通信協(xié)議定時(shí)發(fā)送

給上位機(jī)的任務(wù)，在上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)了參數(shù)的可視化。

礦用高壓無位置無刷直流風(fēng)機(jī)采用三段式自起動(dòng)的過程如圖7所示[20-21]，即電機(jī)轉(zhuǎn)子預(yù)定位，外同步開環(huán)升壓升頻加速，切換到無位置閉環(huán)工作狀態(tài)[22]。無位置BLDCM切換到閉環(huán)控制時(shí)如圖8所示，必須采用一定的方法檢測轉(zhuǎn)子位置信息才能準(zhǔn)確換相。采用反電動(dòng)勢位置檢測方法得到轉(zhuǎn)子當(dāng)前的位置，由于6步換相控制中，每一個(gè)換相周期，都有一相繞組處于不導(dǎo)通狀態(tài)，因此通過檢測第3相反電動(dòng)勢過零信號(hào)信號(hào)，可確定轉(zhuǎn)子磁極在該繞組經(jīng)過的時(shí)刻。然而此時(shí)并不是最佳換相時(shí)刻，需要對相位進(jìn)行一定時(shí)間的補(bǔ)償后，才是最佳的換相時(shí)刻[23-24]。

4 模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析

4.1 模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹驗(yàn)證以STM32F103RCT6微控制器為核心的礦用高壓無位置BLDCM控制系統(tǒng)搭建的模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如圖9所示，其包括無位置傳感器直流無刷電機(jī)控制器、負(fù)載電機(jī)、上位機(jī)測試軟件、外部供電電源等。通過負(fù)載電機(jī)模擬礦用風(fēng)機(jī)帶載狀態(tài)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的高壓無位置傳感器BLDCM控制系統(tǒng)中反電勢過零檢測電路能否穩(wěn)定地檢測出過零信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)礦用風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的寬范圍為調(diào)速和電機(jī)運(yùn)行效率的提升。

4.2 控制器調(diào)速范圍測試為降低開關(guān)損耗與轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，高壓無位置傳感器BLDCM控制實(shí)驗(yàn)中驅(qū)動(dòng)IGBT的PWM采用HPWM-LON調(diào)制方式[25]，PWM調(diào)制載波頻率為12 kHz。電機(jī)參數(shù)見表2，在實(shí)驗(yàn)中電機(jī)所帶負(fù)載采用電動(dòng)負(fù)載模擬器輸出，設(shè)置負(fù)載模擬為風(fēng)機(jī)負(fù)載特性，然后再將實(shí)驗(yàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速分別設(shè)置為低速60 r/min、高速6 000 r/min，通過實(shí)驗(yàn)測試設(shè)計(jì)的高壓反電勢過零檢測電路能夠穩(wěn)定地檢測出過零信號(hào)。使得電機(jī)在轉(zhuǎn)速較低（60 r/min）或高速時(shí)（6 000 r/min）均能在準(zhǔn)確時(shí)刻進(jìn)行換相。

模擬實(shí)驗(yàn)測試時(shí)采集電機(jī)在低速、高速運(yùn)行時(shí)電機(jī)三相相電壓波形及三相反電勢過零信號(hào)波形;電機(jī)轉(zhuǎn)速在60 r/min波形如圖10所示，6 000 r/min波形時(shí)如圖11所示，反電勢過零檢測信號(hào)都比較穩(wěn)定準(zhǔn)確;同時(shí)圖中過零信號(hào)的頻率與電機(jī)的設(shè)置速度對應(yīng)的端電壓頻率一致，從而驗(yàn)證控制器在高速和低速時(shí)均可穩(wěn)定可靠的檢測出反電動(dòng)勢過零點(diǎn)，

實(shí)現(xiàn)礦用風(fēng)機(jī)更寬的調(diào)速范圍，實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果也與預(yù)期的效果基本一致。

5 結(jié) 論

1）礦用高壓無位置傳感器無刷直流風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，與異步電機(jī)相比無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用的是永磁體，在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子不需要?jiǎng)?lì)磁電流，而異步電機(jī)需要。因此提高了礦用風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的效率。2）通過對傳統(tǒng)的三相反電勢采樣電路進(jìn)行改進(jìn)，有效改善高低速時(shí)反電動(dòng)勢過零檢測效果。使電機(jī)具有更寬的調(diào)速范圍。

3）與異步電機(jī)變頻器相比，該礦用風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)以低成本的微型控制器為核心，控制電路供電使用設(shè)計(jì)的低成本BUCK開關(guān)電源，相較于傳統(tǒng)高壓無位置無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)具有成本低、體積小、易于使用等諸多優(yōu)點(diǎn)。

4）實(shí)驗(yàn)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為6 000 r/min，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)可以準(zhǔn)確檢測反電動(dòng)勢過零點(diǎn)，使礦用風(fēng)機(jī)在1%～100%的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] 馬卜林，王玉剛.煤礦通風(fēng)GIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，32（

1）：33-39.MA Bulin，WANG Yugang.Design and implementation of coal mine ventilation GIS system[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2012，32（

1）：33-39.

[2]劉玉玲，周和平，蘇哲.基于Ventsim的烏蘭煤礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2014，41（5）：69-71，75.

LIU Yuling，ZHOU Heping，SU Zhe.Optimization design of ventilation system of Wulan Coal Mine based on Ventsim[J].Mining Safety & Environmental Protection，2014，41（5）：69-71，75.

[3]楊昊鵬.涼水井煤礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化及生產(chǎn)擴(kuò)能分析[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2014，42（S

1）：102-104.YANG Haopeng.Analysis on ventilation system optimization and production capacity expansion in Liangshuijing Coal Mine[J].Coal Science and Technology，2014，42（S

1）：102-104.

[4]王淑芳，王劍波，張麗，等.局部通風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的研究[J].煤炭學(xué)報(bào)，2006，31（6）：813-818.

WANG Shufang，WANG Jianbo，ZHANG Li，et al.Study on adjustment speed control system of auxiliary fan[J].Journal of China Coal Society，2006，31（6）：813-818.

[5]邵嗣華，李作泉，魏引尚.雙回風(fēng)井并聯(lián)通風(fēng)特性數(shù)值分析[J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，33（1）：101-106.

SHAO Sihua，LI Zuoquan，WEI Yinshang.Numerical analysis on characteristics of paralleling ventilation with double air shafts[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2013，33（1）：101-106.

[6]蕭琦，鄧浩鑫，呂元，等.煤礦通風(fēng)瓦斯蓄熱預(yù)熱過程研究[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào)，2012，29（2）：295-300.XIAO Qi，DENG Haoxin，LV Yuan，et al.Lean methane-air premixed-gas heating process research[J].Journal of Mining and Safety Engineering，2012，29（2）：295-300.

[7]周紅梅.礦用永磁無刷直流電機(jī)控制技術(shù)研究[J].煤炭技術(shù)，2014，33（10）：225-227.ZHOU Hongmei.Research on control technique of mining permanent magnet brushless DC motor[J].Coal Technology，2014，33（10）：225-227.

[8]雒瑞丹，吳飛，孫成傳，等.基于DSP的礦用電機(jī)車永磁同步電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014，33（28）：8-10.

LUO Ruidan，WU Fei，SUN Chengchuan，et al.Space vector pulse width modulation speed control system for industrial and mining locomotive PMSM based on DSP[J].Technological Development of Enterprise，2014，33（28）：8-10.

[9]姚飛，胥良，楊曉燕.礦用風(fēng)機(jī)無速度傳感器控制系統(tǒng)的研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2013，33（5）：95-98.

YAO Fei，XU Liang，YANG Xiaoyan.Research on speed-sensorless control system for mine fan[J].Mining Research and Development，2013，33（5）：95-98.

[10]王欣，梁輝，秦斌.基于OSELM的無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制[J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2018，22（11）：82-88.

WANG Xin，LIANG Hui，QIN Bin.Sensorless control for brushless DC motors based on OSELM[J].Electric Machines and Control，2018，22（11）：82-88.

[11]王大方，于知杉，金毅，等.無位置傳感器無刷直流電機(jī)無硬件濾波轉(zhuǎn)子位置檢測方法[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2017，32（19）：71-80.WANG Dafang，YU Zhishan，JIN Yi，et al.Research of rotor position detection for sensorless BLDCM without hardware filter circuit[J].Transactions of China Electrotechnical Society，2017，32（19）：71-80.

[12]TSOTOULIDIS S，SAFACAS A N.Deployment of an adaptable sensorless commutation technique on BLDC motor drives exploiting zero sequence voltage[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics，2015，62（2）：877-886.

[13]CHEN W，LIU Z，

CAO Y，et al.A Position sensorless control strategy for the BLDCM based on a flux-linkage function[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics，2019，66（4）：2570-2579.

[14]陳煒，劉會(huì)民，谷鑫，等.基于反電動(dòng)勢函數(shù)的無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制方法[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2019，34（22）：4661-4669.

CHEN Wei，LIU Huimin，GU Xin，et al.A position sensorless control strategy for brushless DC motor based on the back-electromotive force function[J].Transactions of China Electrotechnical Society，2019，34（22）：4661-4669.

[15]王曉遠(yuǎn)，傅濤.基于全局快速終端滑模觀測器的無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2017，32（11）：164-172.

WANG Xiaoyuan，F(xiàn)U Tao.Position sensorless control of BLDC motor based on global fast terminal sliding mode observer[J].Transactions of China Electrotechnical Society，2017，32（11）：164-172.

[16]陳煒，劉志博，劉凱，等.低速下無刷直流電機(jī)三相電壓矢量位置檢測方法[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2017，32（4）：133-139.

CHEN Wei，LIU Zhibo，LIU Kai，et al.Position detection method of brushless DC motor used at low speed utilizing three-phase voltage vector[J].Transactions of China Electrotechnical Society，2017，32（4）：133-139.

[17]劉慧博，任彤輝，任彥.基于線反電勢的無刷直流電機(jī)終端滑模觀測器[J].微電機(jī)，2019，52（11）：47-50，81.

LIU Huibo，REN Tonghui，REN Yan.Terminal sliding mode observer of brushless DC motor based on line back EMF[J].Micromotors，2019，52（11）：47-50，81.

[18]任志斌，溫路佳，許斌，等.無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制新方法與實(shí)現(xiàn)[J].微電機(jī)，2019，52（3）：26-30，36.

REN Zhibin，WEN Lujia，XU Bin，et al.New method and realization of sensorless control of brushless DC motor[J].Micromotors，2019，52（3）：26-30，36.

[19]陳少華，劉剛，鄭世強(qiáng)，等.高速永磁無刷直流電機(jī)無位置全轉(zhuǎn)速控制策略[J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2017，21（4）：105-114.CHEN Shaohua，LIU Gang，ZHENG Shiqiang，et al.Sensorless full speed range control strategy of high-speed maglev brushless DC motor[J].Electric Machines and Control，2017，21（4）：105-114.

[20]SHEN J X IWASAKI S.Sensorless control of ultrahigh-speed PM brushless motor using PLL and third harmonic back EMF[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics，2006，53（2）：421-428.

[21]SHEN J X，ZHU Z Q，DAVID H.

Sensorless flux-weakening control of permanent-magnet brushless machines using third harmonic back EMF[J].IEEE Transactions on Industry Applications，2004，40（6）：1629-1636.

[22]KARNAVAS Y L，TOPALIDIS A S，DRAKAKI M.Development and implementation of a low cost μC-based brushless DC motor sensorless controller：A practical analysis of hardware and software aspects[J].Electronics，2019（8）：1456.

[23]周闖，秦國輝，王玉鵬，等.基于Buck變換器的無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2017，32（12）：197-204.ZHOU Chuang，QIN Guohui，WANG Yupeng，et al.Sensorless control of brushless DC motor based on Buck converter[J].Transactions of China Electrotechnical Society，2017，32（12）：197-204.

[24]李興山.基于DSP的無位置傳感器無刷直流電機(jī)控制[J].煤礦機(jī)械，2015，36（2）：257-259.

LI Xingshan.Control of position sensorless brushless DC motor system based on DSP[J].Coal Mine Machinery，2015，36（2）：257-259.

[25]張?zhí)m紅，楊婷婷，王韌綱，等.無位置傳感器無刷直流電機(jī)換相位置的檢測與修正[J].微電機(jī)，2019，52（10）：60-65，97.ZHANG Lanhong，YANG Tingting，WANG Rengang，et al.Detection and correction of commutation position for sensorless BLDCM[J].Micromotors，2019，52（10）：60-65，97.

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