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3  永磁同步直线电机控制系统的位置检测技术 

永磁同步直线电机控制系统的关键技术之一是动子位置的检测，只有检测出动子实

际的空间位置后，控制系统才能决定驱动器的通电方式、控制模式及输出电流的频率和

相位，以保证电机的正常工作，因而准确、可靠的动子位置检测是电机控制系统中的关

键环节。 

3.1  位置检测方案 

实现位置信号检测的方案大体上可分为两大类：有传感器位置检测（直接位置检测）

和无传感器位置检测（间接位置检测）。有传感器位置检测是利用位置传感器直接获得

定子和动子(转子)磁场相对位置信息的方法，而无传感器位置检测是利用电动机的某些

电气参数如电机转子位置函数关系来解算转子位置信息的方法。两种方案相比之下各有

利弊，后者具有机械结构简单、抗干扰能力强、可靠性高等优点，但其精度比前者略低。 

3.1.1  有传感器位置检测方案 

位置检测系统是伺服系统的重要组成部分，其精度和稳定性对伺服系统和被检测元

件都有很大的影响。位置检测系统的核心是检测元件，其产生的反馈信号在闭环系统中

起着重要的作用，对于一些高档的数控装置其位置伺服系统的定位精度主要取决于位置

检测元件的精度。因此对检测元件的主要要求有

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： 

（1） 具有高可靠性和高抗干扰能力 

（2） 可满足伺服系统精度和速度的要求 

（3） 能适应生产现场的工作环境，使用、维护方便 

（4） 价格合理，寿命长 

（5） 便于安装和连接 

位置检测元件按照功能可分为回转式和直线式两大类。回转式用于检测角位移，比

较常见的有旋转变压器、感应同步器圆光栅等；直线式用于检测直线位移，比如直线光

栅尺、直线感应同步器等。位置检测元件按照其输出信号的类型可分为模拟式和数字式。

模拟式检测元件测得的位置信号式一个模拟量，这个模拟量需经 A/D 转换后方可送入数

字检测系统；而数字式检测元件测得的位置信号是数字量，它可以直接送入数字装置。 

目前应用最广的是利用光电转换原理构成的非接触式光电编码器。由于其精度高，