无刷直流电机具有体积小、功率密度高、运行稳定可靠等优点,在汽车工业、航空航天、家用电器和办公自动化等领域得到广泛应用。无刷直流电机无位置传感器控制方法避免了电机位置传感器的使用,减小了电机系统的体积,且在恶劣条件下能保持较好的系统稳定性和可靠性。但现有无位置传感器控制方法在无刷直流电机低速运行时,存在检测精度低、输出转矩不可控等问题,给无刷直流电机的应用场合造成了限制。为了提高无刷直流电机无位置传感器控制的低速运行性能,本文提出了一种基于耦合式高频信号注入的无刷直流电机无位置传感器控制方法。本文从转子凸极效应对电机绕组电感的影响出发,结合定子铁心饱和效应的影响,分析了定子绕组电感随转子位置变化的规律,搭建了外部的高频信号发生电路发出高频检测信号并通过耦合电路注入到电机绕组,设计了Buck-Boost变换器调节直流侧电压同时实现高频信号在电机绕组侧的有效反馈,从而通过绕组反馈的线电压高频分量获得电机绕组电感的大小关系,确定电机转子的位置。所提方法算法简单,可以准确地检测到电机换相点,控制电机在低速运行时带载稳定运行。此外,所提方法可以显著提高检测信号的频率,增大绕组电感的识别度并减小检测脉冲带来的电机噪声,通过电压信号即可确定转子位置,不需要高精度的电流传感器。最后搭建了以DSP+FPGA为主控制器的实验平台,并在不同转速和负载下对电机的转子位置检测精度和带载能力进行了实验验证。实验结果验证了本文所提方法的可行性。