一種無(wú)刷電機(jī)缺相檢測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)刷電機(jī)缺相檢測(cè)裝置及方法,屬于電機(jī)控制的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)刷電機(jī)通過(guò)電子換相裝置在電機(jī)各相線圈中交替施加驅(qū)動(dòng)電壓,從而實(shí)現(xiàn)在電機(jī)內(nèi)部形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),進(jìn)而推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來(lái)。無(wú)刷電機(jī)可以是單相,兩相,三相或多相的,但不論其數(shù)目如何,一旦出現(xiàn)缺相時(shí),電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)都將受到極大的影響。這種影響可以是無(wú)法啟動(dòng),或運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)速大幅波動(dòng)或激烈振動(dòng)。無(wú)論如何,缺相都會(huì)危及終端設(shè)備甚至是人體生命安全。及早及時(shí)地判定電機(jī)缺相情況,可以避免電機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中的損失,以及電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種危險(xiǎn)情況。
[0003]目前,對(duì)電機(jī)缺相檢測(cè)有電流檢測(cè)方式,通過(guò)檢測(cè)電流波形及大小、多相電流之間的平衡度或轉(zhuǎn)速波動(dòng)等,能夠在一定條件下獲得電機(jī)缺相信息。但這些方式對(duì)檢測(cè)電路和計(jì)算單元都有較多的要求,過(guò)程繁瑣、不方便實(shí)際使用,尤其是生產(chǎn)檢查時(shí)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種無(wú)刷電機(jī)缺相檢測(cè)裝置及方法,解決現(xiàn)有的電機(jī)缺相檢測(cè)過(guò)程對(duì)檢測(cè)電路和計(jì)算單元要求高,過(guò)程繁瑣、不方便實(shí)際使用的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題:
一種無(wú)刷電機(jī)缺相檢測(cè)裝置,所述裝置包括:
位置檢測(cè)單元,用于檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置;
控制與驅(qū)動(dòng)單元,用于根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置,向電機(jī)一相或多相線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓;
判定單元,用于根據(jù)施加驅(qū)動(dòng)電壓前后電機(jī)轉(zhuǎn)子位置,判定電機(jī)該一相或多相線圈是否存在缺相。
[0006]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述裝置還包括用于檢測(cè)電機(jī)是否過(guò)流的過(guò)流檢測(cè)單元。
[0007]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述過(guò)流檢測(cè)單元通過(guò)電阻采樣母線電流,并與基準(zhǔn)電壓通過(guò)比較器進(jìn)行比較完成檢測(cè)。
[0008]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述位置檢測(cè)單元通過(guò)位置傳感器獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置。
[0009]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述控制與驅(qū)動(dòng)單元逐漸增加所施加的驅(qū)動(dòng)電壓,直至達(dá)到驅(qū)動(dòng)電壓的上限或成功判定電機(jī)是否缺相。
[0010]本發(fā)明還提供一種基上述無(wú)刷電機(jī)缺相檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法,所述方法包括: 第一次獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置;
根據(jù)第一次獲取的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置,向電機(jī)某一相或多相線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓,該驅(qū)動(dòng)電壓由電機(jī)轉(zhuǎn)子預(yù)期位置決定; 第二次獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置;
根據(jù)第二次獲取的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和電機(jī)轉(zhuǎn)子預(yù)期位置,判定電機(jī)該相或多相線圈是否存在缺相。
[0011]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述方法還包括:在電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到設(shè)定的上限前,提高電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓,直至成功判定電機(jī)線圈是否缺相。
[0012]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述方法還包括:檢測(cè)電機(jī)過(guò)流信號(hào),根據(jù)第二次獲取的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置及過(guò)流信號(hào)對(duì)電機(jī)狀態(tài)進(jìn)行判定。
[0013]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述檢測(cè)電機(jī)過(guò)流信號(hào)對(duì)電機(jī)狀態(tài)進(jìn)行判定具體為:
當(dāng)?shù)诙潍@取的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置處于預(yù)期位置時(shí),判定被施加驅(qū)動(dòng)電壓的電機(jī)線圈不存在缺相;
當(dāng)二次獲取的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置不處于預(yù)期位置時(shí),若出現(xiàn)過(guò)過(guò)流,判定電機(jī)線圈處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài);
當(dāng)二次獲取的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置不處于預(yù)期位置時(shí),且未出現(xiàn)過(guò)過(guò)流,判定被施加驅(qū)動(dòng)電壓的電機(jī)某一相或多相線圈存在缺相。
[0014]進(jìn)一步地,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述方法還包括:判定電機(jī)一相或多相線圈存在缺相后,確定缺失電機(jī)相。
[0015]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案,能產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
本發(fā)明所提供的無(wú)刷電機(jī)缺相檢測(cè)裝置及方法,通過(guò)向電機(jī)某一相或多相線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓,根據(jù)施加驅(qū)動(dòng)電壓前后電機(jī)轉(zhuǎn)子位置判定電機(jī)在該相或多相線圈上是否存在缺相。通過(guò)缺相檢查,可以在早期降低電機(jī),尤其是全塑封電機(jī)的生產(chǎn)損失,也可以提高電機(jī)使用過(guò)程中的可靠性和安全性,避免因電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問(wèn)題而引發(fā)的設(shè)備或人體生命安全。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無(wú)刷電機(jī)缺相檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三相無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)子區(qū)間及驅(qū)動(dòng)表。
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的三相無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率管的電路圖。
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無(wú)刷電機(jī)缺相檢測(cè)方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)明確,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種無(wú)刷電機(jī)缺相檢測(cè)裝置的框圖,如圖1所示,所述裝置包括:判定單元110,過(guò)流檢測(cè)單元120,位置檢測(cè)單元130,控制與驅(qū)動(dòng)單元140和無(wú)刷電機(jī)150。其中,控制與驅(qū)動(dòng)單元140與位置檢測(cè)單元130相連,位置檢測(cè)單元130、控制與驅(qū)動(dòng)單元140、過(guò)流檢測(cè)單元120分別與判定單元110相連。
[0023]控制與驅(qū)動(dòng)單元140向無(wú)刷電機(jī)150的某一相或多相線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓,使電機(jī)轉(zhuǎn)子由當(dāng)前位置轉(zhuǎn)動(dòng)向預(yù)期位置轉(zhuǎn)動(dòng);位置檢測(cè)單元130在向電機(jī)某一相或多相線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓的前后兩次檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置;判定單元110則根據(jù)施加驅(qū)動(dòng)電壓前后電機(jī)轉(zhuǎn)子位置,判定電機(jī)是否缺相。需要指出的是,向無(wú)刷電機(jī)150的哪一相或多相線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子當(dāng)前位置及預(yù)期位置決定的。所述位置檢測(cè)單元130優(yōu)選通過(guò)位置傳感器獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置。
[0024]以三相無(wú)刷直流電機(jī)為例,圖2給出了電機(jī)轉(zhuǎn)子區(qū)間及驅(qū)動(dòng)表,圖3給出了驅(qū)動(dòng)功率管的電路圖。如圖2所示,根據(jù)三路霍爾信號(hào)HU、HV和HW,電機(jī)轉(zhuǎn)子區(qū)間劃分為101、100、110、010、011和001等6個(gè)區(qū)間,當(dāng)功率管的導(dǎo)通與當(dāng)前區(qū)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系按照表中所示執(zhí)行時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)子將按照?qǐng)D2中三路霍爾信號(hào)所示的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0025]缺相檢測(cè)過(guò)程中,驅(qū)動(dòng)電壓的施加及缺相判定可根據(jù)圖2中的驅(qū)動(dòng)表。例如,當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子當(dāng)前區(qū)間為101時(shí),導(dǎo)通T2和T4功率管,將使得電機(jī)獲得將其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向100區(qū)間的扭矩;在導(dǎo)通T2和T4功率管后,檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置,如果其所處區(qū)間為100,則電機(jī)U和V相線圈不存在缺相;否則,電機(jī)U和V相線圈至少有一相線圈存在缺相。
[0026]更進(jìn)一步地,應(yīng)使得所施加的驅(qū)動(dòng)電壓足夠大,以使電機(jī)對(duì)應(yīng)線圈不存在缺相問(wèn)題時(shí)所獲得的扭矩