无刷直流电机(brushless DC motors,BLDCM)以其高效率、高可靠性、低成本等优点,近年来在医疗、航空、家电、军用等各个领域得到了越来越广泛的应用。本文以无位置传感器BLDCM换相误差补偿新方法为主要研究内容,针对转子位置检测方法、电机起动策略、换相误差产生原因及补偿方法三个关键的技术问题进行讨论,并对以上问题进行仿真验证。首先,对基于线电压差分的无位置传感器换相控制方案进行研究。建立了自然坐标系下BLDCM的数学模型,对BLDCM的三相六状态控制原理和调速原理进行了分析和总结。分析了基于线电压差分的反电动势过零检测法的控制原理,将反电动势过零检测法的计算公式进行了合理的简化,提出了电机的新的换相控制策略。但是电机反电动势过零点的检测需要借助虚拟中性点,通过检测端电压间接获得,增加了硬件电路的浪费。因此本文提出了一种基于线电压差分法的无位置传感器BLDCM转子位置检测方法,该方法有效降低了构造虚拟中性点造成的硬件浪费,能够广泛应用到无位置传感器BLDCM的转子位置检测上。其次,对基于短时脉冲检测的无传感器BLDCM起动方法进行研究。分析了引入短时检测脉冲后定子绕组的等效电感与转子初始位置的关系,研究了转子初始位置定位和无位置传感器BLDCM的闭环加速起动原理,并给出了相应的控制方法。考虑到在关键区域中转子的检测精度可能会受到限制,因此为检测电流设置了优先级。然后,基于线电压差的反电动势过零检测法,分析了无位置传感器BLDCM换相误差产生的机理。从滤波电路和PWM逆变电路两个方面对电机的换相误差进行了分析。由于线电压差法在获取线电压信号时会受到滤波电路的影响,造成换相误差。在此基础上提出了一种基于线电压差分的无位置传感器BLDCM换相误差补偿新方法。该方法比传统的无刷直流电机BLDCM换相位置误差补偿方法更容易实现,不需要构建电机的虚拟中性点,避免造成硬件电路的浪费。最后,在MATLAB/SIMULINK中搭建三相无位置传感器BLDCM起动控制系统模型,仿真对比了短时检测脉冲起动法与传统“三段式”起动法的起动性能。搭建了带有换相信号延时补偿的新型双闭环控制系统,经过仿真验证,相电流波动、线电流波动和电磁转矩都得到了明显的抑制。同时可以发现,采用了基于线电压差分的BLDCM换相误差补偿新方法之后,电机的平均输出转矩得到了提高。