永磁同步电机具有结构简单、功率密度大、动态响应快等优点,已被广泛应用于众多领域;内嵌式永磁同步电机在此基础上,还具备效率更高、调速范围更宽等优点,具有很高的研究价值。为了克服传统位置传感器带来的安装困难、成本高、可靠性低等问题,本文将围绕零速初始位置检测、低速开环启动、中高速稳定运行这三个阶段,对内嵌式永磁同步电机无位置传感器控制关键技术进行深入研究。首先,通过分析注入旋转电压时的定子电流响应,得出了电机处于微动状态时电流响应中包含转子初始位置信息的结论,由此提出了基于转子微动的电机初始位置检测方法,并通过电流幅值变化来判断注入电压信号幅值。该方法在不同负载情况下均可检测出满足启动条件的电机初始位置,适用性广泛。其次,为提高开环启动阶段的系统稳定性,采用了瞬时有功功率阻尼环对负载扰动进行补偿,提高了系统的抗干扰能力。为实现控制方式的切换,采用了调节瞬时无功功率改变给定电流幅值大小的方法,使切换过程更为平滑可靠。再次,针对传统二阶滑模观测器存在的问题,研究了一种基于扩展反电势模型的全阶滑模观测器,使观测性能得到提升。通过可达性条件与稳定性条件对滑模增益的取值进行了限制,进而在不同转速下均能获得准确的观测结果。最后,为验证所提出的无位置传感器控制关键技术的正确有效性,在Matlab/Simulink环境中搭建仿真模型进行了仿真验证,以一台1k W的内嵌式永磁同步电机为对象搭建了实验平台进行了实验验证。仿真及实验结果证明,采用本文提出的控制策略可有效提高内嵌式永磁同步电机在无位置传感器下运行的稳定性。