无刷直流电机虚拟中性点分析

对于反电动势波形平顶宽度为120°的无刷直流电机，由下图可知，反电动势
的过零点延迟30°即为换相点。

反电动过零硬件检测一般通过比较相电压或端电压的过零点来实现，而检测相电压或端电压，均需要用到电机中点。对于定子绕组星型连接的无刷直流电机，电机中点一般不引出，此时，需要重构电机中点来实现，也就是这里所说的虚拟中性点。常用的无刷直流电机主电路及等效电路图如下图。

而常见的虚拟中性点的重构方式有以下两种，一种是以电阻网络的中点作为电机中点，而另外一种则是以直流母线电压中点作为电机的中点。具体电路图见下图。

两种虚拟中性点均有一定的误差，原因是在实际计算相反电动势的过零点时，由于滤波电路和PWM高频信号干扰等因素得到的过零点将偏离实际的换向点，而此时虚拟重构出来的电阻网络中点与实际的电机中点点位并不相等，特别是对于不导通相在非换相期间有续流现象时，上述两点电位将相差更大。因此两种虚拟中性点存在一定的限制，下边具体介绍两种虚拟中性点的适用范围。
电阻网络的虚拟中点与电机中点对比
对于以电阻网络的中点作为虚拟中性点的电路来说，单拿b相来说的话，当且仅当Ub=(Ua+Ub)/2时，Us=Un,在这个时刻点正好为相反电动势Eb的过零点,也就是说，在相反电动势的过零点时刻的虚拟电机中性点与实际电机中性点一致。其他a,b两相同理。
直流母线虚拟中性点与电机中点对比
对于以直流母线虚拟中性点来说，VT1与VT2导通时，VT1与VT2断开，VD4与VD5续流，仅这两种情况下才相等。