无刷直流电机具有控制简单、运行稳定、易于维护等优点,在航空航天、工业应用、家用产品中得到了广泛应用。无刷直流电机通常需要通过安装位置传感器获得转子位置来实现电机正常换相,而位置传感器的安装会降低电机运行的可靠性,因此无位置传感器控制对于提高电机系统整体性能具有重要意义。本文通过分析换相时刻三相绕组匝链永磁磁链,得到了电机永磁磁链与电机换相点之间的关系,并利用两相绕组匝链永磁磁链之差构造了三个与电机转速无关的磁链函数。在一个电周期内,每个磁链函数存在两个极值跳变沿,同时极值跳变沿位于两次换相的中间时刻,因此通过检测磁链函数极值跳变沿并延时30o电角度便可以得到电机的换相点。由于每个磁链函数仅可以提供两个换相点,因此本文建立了磁链函数和区间关系表,并通过在不同区间选取相应的磁链函数便可以得到电机运行所需的所有换相点。为了简化硬件电路设计,采用三相电流控制,根据功率管的开关状态计算得到电机绕组端电压。与传统的反电势法相比,本文所提出的方法能够拓宽无位置传感器控制适用的电机转速范围,同时减小电机的换相误差。最后,搭建了以DSP+FPGA为核心控制器的系统实验平台,通过在不同的工况下进行实验,证明了本文所提出的方法适用于较宽的转速范围,同时具有较高的换相精度。在相同的实验条件下,通过对比本文所提出方法的换相误差和传统方法的换相误差,可以看出本文所提出的方法具有更小的换相误差。