随着电子电力技术的不断发展,电动工具行业飞速发展,应用于各个领域。驱动电机作为电动工具的核心,其性能好坏直接影响到电动工具整体性能。近年来,无刷直流电机因其小型高效等优点成为电动工具行业首选。本文以手持式电钻工具无刷直流电机驱动为工程背景,对无传感器无刷直流电机驱动以及控制展开研究,分析系统设计要求,设计无传感器无刷直流电机驱动及控制方案,并采用合适的电机控制算法来实现电机良好驱动。本文在研究分析手持式电动工具驱动电机以及驱动控制原理的基础上,对比了市场上手持式电动工具的特性,确定了以额定电压为24V的无传感器无刷直流电机作为研究对象。分析了手持式电钻的功能需求和技术指标,确定了选用DSP系列TMS320F28335芯片为控制器。采用二二导通六步换相驱动方式,反电动势法检测转子位置,通过直接转矩控制实现电机调速性能优化。在硬件设计中,依据电机参数和设计要求,设计主控部分和驱动部分。主控部分是TMS320F28335最小系统电路设计,驱动部分是反电动势过零点检测、电流电压采集、逆变电路等。在软件控制系统中,依据手电钻的驱动电机性能和要求,采用三段式启动和反电动势过零点检测程序实现电机工作,通过对电压电流的采集来实现电压电流检测和直接转矩控制。为验证电动工具无刷直流电机驱动系统的可行性,使用Matlab/Simulink软件对PI控制系统以及直接转矩控制系统仿真,对电机转速响应以及定子电流和电磁转矩在空载和负载下进行仿真比较分析。同时加入实验验证,采用某型号威克士手电钻进行对比验证,对电机驱动的端电压以及电流波形变化来验证系统驱动方式的可行性。