随着电力电子、电机本体设计、微处理器控制、大规模集成电路等技术的发展,电气传动技术已取得了飞速的发展。在当前电气传动领域,永磁电机由于其体积小、功率密度高、运行可靠、调速范围广等优点,得到了广泛的使用。在永磁电机的控制系统中,由于位置传感器具有安装困难、价格昂贵、可靠性低等缺点,故进行永磁电机无传感器控制技术的研究就显得尤为必要。目前,永磁同步电机的无传感器控制在中、高速阶段已经取得了较好的控制效果。但在低速和起动阶段还存在一定的问题。故本文基于高频信号注入法对永磁电机在低速和起动时的控制技术进行了研究。研究内容主要包括:(1)在构建永磁同步电机数学模型的基础上,详细分析了高频信号注入法的作用机理,重点介绍了滤波器、位置跟踪观测器和位置估计角补偿的设计方法,并进行了仿真研究。仿真结果表明旋转高频信号注入法在低速下能较好的跟踪转子位置,且具有较好的抗扰动性和动态性。(2)详细分析了永磁电机的磁路饱和特性,推导了永磁电机的磁链饱和数学模型,对传统初始位置检测方法和国外的一种新型初始位置检测方法进行了详细的阐述,并分别搭建了仿真系统进行分析。仿真结果表明两种方法在初始位置检测时都具有较好的性能,但其适用范围和实现难度有较大区别。(3)设计了一套永磁同步电机的无传感器控制实验装置,并对实验过程中的一些关键技术进行深入研究。采用旋转高频信号注入法进行实验,实验表明基于高频信号注入法的永磁同步电机无传感器控制在低速和起动时具有较好的静、动态特性。