一種有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，主要包括以下步驟：（1）啟動(dòng)電源后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入有感電機(jī)啟動(dòng)模式，然后按有感驅(qū)動(dòng)模式運(yùn)行；（2）系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)子位置傳感器的信號(hào)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速n；（3）判定該電機(jī)轉(zhuǎn)速n是否大于預(yù)定的“有感”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)速na等步驟。本發(fā)明不僅可以有效減小霍爾傳感器的位置誤差對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)行效率和噪音的影響，而且本發(fā)明還可以有效提高單相無(wú)刷直流電機(jī)生產(chǎn)的良品率，從而降低電機(jī)的生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】一種有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具體是指一種有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)(以下簡(jiǎn)稱電機(jī))由于其電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的成本較低，以及結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單等特點(diǎn)而被廣泛地運(yùn)用在諸如計(jì)算機(jī)的冷卻電風(fēng)扇和洗衣機(jī)的排水泵等領(lǐng)域。在實(shí)際使用過(guò)程中，這類單相電機(jī)通常采用霍耳元件來(lái)作為電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的傳感器，以根據(jù)轉(zhuǎn)子位置產(chǎn)生切換電流所需要的控制信號(hào)。
[0003]為了確保其控制信號(hào)的精確度，這些霍耳元件必須準(zhǔn)確、可靠地安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼的附近，以確?；魻栐軠?zhǔn)確、可靠地檢測(cè)到轉(zhuǎn)子磁鋼的磁場(chǎng)變化。如果霍耳元件的位置發(fā)生偏差，則電機(jī)的效率不僅會(huì)下降，并且還會(huì)增大電機(jī)的運(yùn)行噪音。目前人們?yōu)榱私档统杀?，許多單相無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)法采用復(fù)雜的霍爾元件緊固件。另外，因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程必須簡(jiǎn)化，無(wú)法在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)霍爾器件的位置精度進(jìn)行測(cè)試，這些因素不可避免造成電機(jī)的霍爾元件位置出現(xiàn)偏差，降低了電機(jī)生產(chǎn)合格率；此外，由于電機(jī)的霍耳元件在經(jīng)過(guò)電機(jī)一段時(shí)間的運(yùn)行之后，其位置往往也會(huì)因?yàn)檎饎?dòng)等原因發(fā)生一些偏移，也會(huì)降低電機(jī)的效率和增加電機(jī)的噪音。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服目前無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)因各種原因?qū)е缕浠魻栐a(chǎn)生位置偏差，從而導(dǎo)致電機(jī)生產(chǎn)合格率下降以及噪音增加的缺陷，提供一種能徹底解決以上缺陷的有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法。
[0005]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，主要包括以下步驟:
(1)啟動(dòng)電源后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入有感電機(jī)啟動(dòng)1吳式，然后按有感驅(qū)動(dòng)1吳式運(yùn)打;
(2)系統(tǒng)根據(jù)霍爾傳感器的信號(hào)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速η;
(3)判定該電機(jī)轉(zhuǎn)速η是否大于預(yù)定的“有感”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)速na?
(4)若電機(jī)轉(zhuǎn)速n>門檻轉(zhuǎn)速\，則系統(tǒng)切換到無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式，并執(zhí)行步驟(5)，否則系統(tǒng)根據(jù)輸入的運(yùn)行控制信號(hào)再判定是否繼續(xù)運(yùn)行；若判定繼續(xù)執(zhí)行，則系統(tǒng)重新進(jìn)入有感驅(qū)動(dòng)模式，否則，系統(tǒng)停止運(yùn)行；
(5)系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)位置信號(hào)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速η;
(6)判定電機(jī)轉(zhuǎn)速η是否大于預(yù)定的“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到“有感”驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)速nb?
(7)若電機(jī)轉(zhuǎn)速n>nb，則系統(tǒng)繼續(xù)在無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式下運(yùn)行；gn￡nb，則根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)控制信號(hào)再次判定是否繼續(xù)運(yùn)行，是則系統(tǒng)返回步驟(1)重新進(jìn)入有感驅(qū)動(dòng)模式，否則系統(tǒng)停止運(yùn)行。
[0006]其中，步驟(4)中所述的“系統(tǒng)切換到無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式”，具體包括以下步驟:
(41)利用有感位置信號(hào)或者對(duì)反電勢(shì)的過(guò)零點(diǎn)的檢測(cè)，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)頻率，并按預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的待電區(qū)的電角度生成下半周的待電區(qū)的寬度；
(42)判定半周頻率是否大于預(yù)設(shè)最低速度的頻率？
(43)是，則檢測(cè)負(fù)半周或正半周反電勢(shì)的過(guò)零點(diǎn)，計(jì)算其頻率，并按預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的待電區(qū)的電角度生成下半周的待電區(qū)的寬度；否，則系統(tǒng)停止運(yùn)行；
(44)判定半周頻率是否大于預(yù)設(shè)最低速度的頻率？是，則返回步驟(41);否，則系統(tǒng)停止運(yùn)行。
[0007]步驟(41)和步驟(43)中所述的“計(jì)算電機(jī)驅(qū)動(dòng)頻率”是指根據(jù)公式來(lái)計(jì)算正半周或者負(fù)半周反電勢(shì)的電壓頻率，其中，tnew為剛檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子位置的時(shí)間，told為tnev之前的上一個(gè)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)到的時(shí)間。
[0008]步驟(41)和步驟(43)中所述的“并按預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的待電區(qū)的電角度生成下半周的待電區(qū)的寬度”根據(jù)公式TH。/ (180° /β s)來(lái)計(jì)算，其中，β s為預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的待電區(qū)的電角度，TTC為本半周期的時(shí)間長(zhǎng)度。
[0009]為了確保使用效果，所生成的下半周待電區(qū)的寬度的取值范圍為5°?90°電角度，且步驟(1)中所述的“有感”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)速na大于“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到“有感”驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)速nb。
[0010]一種有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，主要包括以下步驟:
(1)啟動(dòng)電源后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入有感電機(jī)啟動(dòng)1吳式，然后按有感驅(qū)動(dòng)1吳式運(yùn)打;
(2)系統(tǒng)根據(jù)霍爾傳感器的信號(hào)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速n，并記錄在有感驅(qū)動(dòng)模式狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)N;
(3)判斷PWM的占空比控制電壓upwm是否超過(guò)預(yù)設(shè)的從“有感”驅(qū)動(dòng)到“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)換門檻電壓ua，并且當(dāng)電機(jī)在有感驅(qū)動(dòng)模式下旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)N超過(guò)預(yù)設(shè)的值Na，則轉(zhuǎn)入步驟(4);若圈數(shù)N〈預(yù)設(shè)的值Na，而控制信號(hào)要求繼續(xù)運(yùn)行，則重返步驟(1)的有感驅(qū)動(dòng)；如果控制信號(hào)要求停止，則驅(qū)動(dòng)過(guò)程停止；
(4)系統(tǒng)進(jìn)入無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式，并且根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)計(jì)算電機(jī)速度η；
(5)在無(wú)感驅(qū)動(dòng)過(guò)程中，如果11_高于預(yù)設(shè)的無(wú)感驅(qū)動(dòng)到有感驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)換電壓ub，則系統(tǒng)繼續(xù)在無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式下運(yùn)行；如果upwm低于預(yù)設(shè)的無(wú)感驅(qū)動(dòng)到有感驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)換電壓ub，而控制信號(hào)要求繼續(xù)運(yùn)行，則轉(zhuǎn)入步驟(1)的有感驅(qū)動(dòng)，否則系統(tǒng)停止運(yùn)行。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
(1)本發(fā)明不僅可以有效減小霍爾傳感器的位置誤差對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)行效率和噪音的影響，而且還可以有效提高無(wú)刷直流電機(jī)生產(chǎn)的良品率，從而降低電機(jī)的生產(chǎn)成本；
(2)本發(fā)明采用優(yōu)化的運(yùn)行電流，可以在提高無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)行效率的同時(shí)降低電機(jī)的運(yùn)行噪音，同時(shí)還可以減小霍爾傳感器的位置誤差的影響，本發(fā)明可以提高無(wú)刷直流電機(jī)的可靠性；
(3)本發(fā)明啟動(dòng)后可以根據(jù)外部條件自動(dòng)在有感驅(qū)動(dòng)模式和無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式間進(jìn)行切換，從而自動(dòng)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的整體電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為正確安裝霍爾傳感器時(shí)的霍爾傳感器的輸出波形和電樞繞組的反電勢(shì)波形的關(guān)系不意圖；
圖3為霍爾傳感器的安裝位置有偏差時(shí)的霍爾傳感器的輸出波形和電樞繞組的反電勢(shì)波形的關(guān)系示意圖；
圖4為本發(fā)明的有感和無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式之間的轉(zhuǎn)換基于電機(jī)轉(zhuǎn)速判斷時(shí)的實(shí)現(xiàn)方式流程圖；
圖5為系統(tǒng)在無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式的流程圖；
圖6為本發(fā)明系統(tǒng)檢測(cè)電路；
圖7為本發(fā)明的有感和無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式之間的轉(zhuǎn)換基于對(duì)PWM占空比電壓判斷時(shí)的實(shí)現(xiàn)方式流程圖；
圖8為PWM的duty-cycle為100%電壓波形圖；
圖9為PWM的duty-cycle為50%電壓波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0014]有感驅(qū)動(dòng)，其為全稱是“帶有霍爾位置傳感器的驅(qū)動(dòng)”的簡(jiǎn)稱，而“無(wú)感驅(qū)動(dòng)”為全稱是“無(wú)霍爾位置傳感器的驅(qū)動(dòng)”的簡(jiǎn)稱。
[0015]實(shí)施例1
如圖1?6所示，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)的線圈和一個(gè)H型的單相驅(qū)動(dòng)橋連接組成，其中該H型單相驅(qū)動(dòng)橋由場(chǎng)效應(yīng)管MOT1、場(chǎng)效應(yīng)管M0T2、場(chǎng)效應(yīng)管M0T3及場(chǎng)效應(yīng)管M0T4共同組成，即場(chǎng)效應(yīng)管MOTl與場(chǎng)效應(yīng)管M0T3相串聯(lián)，場(chǎng)效應(yīng)管M0T2與場(chǎng)效應(yīng)管M0T4相串聯(lián)，而場(chǎng)效應(yīng)管MOTl和場(chǎng)效應(yīng)管M0T2的漏極D則共同與輸入電壓Vdd相連接，場(chǎng)效應(yīng)管M0T3與場(chǎng)效應(yīng)管M0T4的源極S則連接后接地。場(chǎng)效應(yīng)管MOTl與場(chǎng)效應(yīng)管M0T3的橋接點(diǎn)(即連接點(diǎn))與場(chǎng)效應(yīng)管M0T2與場(chǎng)效應(yīng)管M0T4的橋接點(diǎn)(即連接點(diǎn))分別與爪極同步電機(jī)的電樞繞組的兩個(gè)端口 Μ0Τ_Α和Μ0Τ_Β相連接。
[0016]如果霍爾傳感器安裝正確，它會(huì)根據(jù)反電勢(shì)(back-emf)的極性來(lái)發(fā)出控制4個(gè)MOSFET管子的導(dǎo)通和斷開，使得電機(jī)的繞組在其back-emf為正的時(shí)候，MOSFET管Mot_AH和Mot_BL導(dǎo)通而Mot_BH & Mot_AL關(guān)斷，以使得繞組的電流為正向；當(dāng)back-emf為負(fù)的時(shí)候，MOSFET管Mot_AH和Mot_BL關(guān)斷而Mot_BH & Mot_AL導(dǎo)通，以使得繞組的電流為負(fù)向。這樣能夠保證流入線圈的電流所產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩始終為正值，電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，其輸出信號(hào)和電機(jī)繞組的back-emf之間的關(guān)系如圖其檢測(cè)電壓波形如圖2所示。
[0017]即兩者之間沒有相位差。這種情況下，霍爾傳感器產(chǎn)生的信號(hào)能夠讓MOSFET管Mot_AH和Mot_BL將只在back-EMF為正的時(shí)候?qū)?。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流由電樞繞組的端口Mot_A流進(jìn)而由Mot_B流出。當(dāng)back-emf為負(fù)時(shí)，霍爾傳感器產(chǎn)生的信號(hào)能夠讓MOSFET管Mot_AL和Mot_BH導(dǎo)通,而驅(qū)動(dòng)電流由端口 Mot_B流進(jìn)而由Mot_A流出。依靠這樣的驅(qū)動(dòng)方式，正向的電流始終與與正向的back-emf作用使得電機(jī)在任何子位置所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩都是正向的，因而轉(zhuǎn)子能夠被電機(jī)的正向電磁轉(zhuǎn)矩所連續(xù)驅(qū)動(dòng)。
[0018]如果霍爾傳感器在電機(jī)中的位置有偏差，則有部分正向的電流會(huì)與負(fù)向的back-emf作用，以及則有部分負(fù)向的電流會(huì)與正向的back-emf作用，產(chǎn)生負(fù)的轉(zhuǎn)矩。在電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)的時(shí)候如果偶爾出現(xiàn)負(fù)向的轉(zhuǎn)矩，會(huì)使得電機(jī)的效率變差、振動(dòng)和噪音增加。此時(shí)，傳感器的送出的信號(hào)如圖3所不，這時(shí)候霍爾傳感器的輸出信號(hào)和back-emf之間會(huì)有相位差。在這樣情況下，MOSFET管在電樞繞組中產(chǎn)生的電流會(huì)在部分運(yùn)動(dòng)區(qū)域產(chǎn)生負(fù)向的電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)正向電磁轉(zhuǎn)矩的均值大于負(fù)向轉(zhuǎn)矩的均值的時(shí)候，轉(zhuǎn)子仍然會(huì)正向旋轉(zhuǎn)，但負(fù)向電磁轉(zhuǎn)矩的存在使得電機(jī)的損耗和噪音增加。
[0019]當(dāng)轉(zhuǎn)子位置能夠被準(zhǔn)確地檢測(cè)出時(shí)，為了產(chǎn)生正向轉(zhuǎn)矩，MOSFET管Mot_AH和Mot_BL將只在back-EMF為正的時(shí)候?qū)?。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流由電樞繞組的端口 Mot_A流進(jìn)而由Mot_B流出。當(dāng)back-emf為負(fù)時(shí)，此時(shí)，MOSFET管Mot_AL和Mot_BH導(dǎo)通，而驅(qū)動(dòng)電流由端口 Mot_B流進(jìn)而由Mot_A流出。依靠這樣的驅(qū)動(dòng)方式，無(wú)論電機(jī)電樞繞組中的電流為正還是負(fù)，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩永遠(yuǎn)是正的。而且，可以通過(guò)對(duì)back-emf各個(gè)部分的值的判斷，能夠確保驅(qū)動(dòng)電流為最優(yōu)電流。
[0020]back-emf變化可以從其過(guò)零點(diǎn)(zero crossing point,簡(jiǎn)稱ZCP)獲得。本發(fā)明采用這個(gè)技術(shù)來(lái)檢測(cè)back-emf的狀況。圖6顯示了實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的電路圖。采用比較器可以獲得back-emf極性變化的信息。在可對(duì)back-emf進(jìn)行檢測(cè)的短暫期間，所有MOSFET管子處于關(guān)斷狀態(tài)。此時(shí)電機(jī)電樞繞組端口的電壓信號(hào)即為back-emf的信號(hào)。因此，在電機(jī)工作期間，電機(jī)分別工作于“待電區(qū)”與“驅(qū)動(dòng)區(qū)”，在ZCP發(fā)生區(qū)域附近，驅(qū)動(dòng)器工作于“待電區(qū)”進(jìn)行電機(jī)的位置和back-emf的極性檢測(cè)。當(dāng)back-emf的極性判別清楚后，電機(jī)工作于“驅(qū)動(dòng)區(qū)”以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由于“待電區(qū)”中back-emf的值較小，并且該區(qū)間較短，待電區(qū)在存在對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的影響較小。
[0021]采用本發(fā)明，所生成的下半周待電區(qū)的寬度的取值范圍為5°~90°電角度，但其最佳的寬度取值范圍為5°~30°電角度的范圍。采用這種無(wú)感技術(shù)后，驅(qū)動(dòng)電路的換向是由轉(zhuǎn)子位置決定的，因此電流頻率是由電機(jī)的負(fù)載決定的。當(dāng)負(fù)載較大的時(shí)候，電機(jī)轉(zhuǎn)速較慢，電流的切換頻率就較低。
[0022]前述單相無(wú)感驅(qū)動(dòng)方案在電機(jī)正常運(yùn)行的時(shí)候很有效，但在電機(jī)啟動(dòng)和低速運(yùn)行的時(shí)候會(huì)有問(wèn)題，因?yàn)榇藭r(shí)電 機(jī)的back-emf很低，ZCP無(wú)法被檢測(cè)到，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)。因此在電機(jī)啟動(dòng)和低速運(yùn)行而使得反電勢(shì)無(wú)法有效地檢測(cè)到的時(shí)候，本發(fā)明仍然考慮采用傳統(tǒng)的有傳感器的運(yùn)行方案。
[0023]本發(fā)明的技術(shù)方案不僅對(duì)單相電機(jī)有效，對(duì)三相電機(jī)和其他多相電機(jī)也具有同樣的效果。使用本發(fā)明的時(shí)候，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)由兩個(gè)環(huán)節(jié)組成，即有感驅(qū)動(dòng)和無(wú)感驅(qū)動(dòng)，其具體流程如下:
(1)啟動(dòng)電源后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入有感電機(jī)啟動(dòng)1吳式，然后按有感驅(qū)動(dòng)1吳式運(yùn)打;
(2)系統(tǒng)根據(jù)霍爾傳感器的信號(hào)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速η;
(3)判定該電機(jī)轉(zhuǎn)速η是否大于預(yù)定的“有感”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)速na?；
(4)若電機(jī)轉(zhuǎn)速n>門檻轉(zhuǎn)速\，則系統(tǒng)切換到無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式，并執(zhí)行步驟(5)，否則系統(tǒng)根據(jù)輸入的運(yùn)行控制信號(hào)再判定是否繼續(xù)運(yùn)行；若判定繼續(xù)執(zhí)行，則系統(tǒng)重新進(jìn)入有感驅(qū)動(dòng)模式，否則，系統(tǒng)停止運(yùn)行；
(5)系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)位置信號(hào)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速η;
(6)判定電機(jī)轉(zhuǎn)速η是否大于預(yù)定的“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到“有感”驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)速nb?在實(shí)際設(shè)置過(guò)程中，該門檻轉(zhuǎn)速nb要小于門檻轉(zhuǎn)速\的轉(zhuǎn)速；
(7)若電機(jī)轉(zhuǎn)速n>nb，則系統(tǒng)繼續(xù)在無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式下運(yùn)行；gn￡nb，則根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)控制信號(hào)再次判定是否繼續(xù)運(yùn)行，是則系統(tǒng)返回步驟(1)重新進(jìn)入有感驅(qū)動(dòng)模式，否則系統(tǒng)停止運(yùn)行。
[0024]在實(shí)際使用時(shí)，所述的“有感”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)速na大于“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到“有感”驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)速nb。而所述的“系統(tǒng)切換到無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式”，具體包括以下步驟:
(41)利用有感位置信號(hào)或者對(duì)反電勢(shì)的過(guò)零點(diǎn)的檢測(cè)，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)頻率，并按預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的待電區(qū)的電角度生成下半周的待電區(qū)的寬度；
(42)判定半周頻率是否大于預(yù)設(shè)最低速度的頻率？
(43)是，則檢測(cè)負(fù)半周或正半周反電勢(shì)的過(guò)零點(diǎn)，計(jì)算其頻率，并按預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的待電區(qū)的電角度生成下半周的待電區(qū)的寬度；否，則系統(tǒng)停止運(yùn)行；
(44)判定半周頻率是否大于預(yù)設(shè)最低速度的頻率？是，則返回步驟(41);否，則系統(tǒng)停止運(yùn)行。
[0025]同時(shí)，步驟(41)和步驟(43)中所述的“計(jì)算電機(jī)驅(qū)動(dòng)頻率”是指根據(jù)公式
【權(quán)利要求】
1.一種有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，主要包括以下步驟:(1)啟動(dòng)電源后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入有感電機(jī)啟動(dòng)1吳式，然后按有感驅(qū)動(dòng)1吳式運(yùn)打;(2)系統(tǒng)根據(jù)霍爾傳感器的信號(hào)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速η;(3)判定該電機(jī)轉(zhuǎn)速η是否大于預(yù)定的“有感”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)速na?(4)若電機(jī)轉(zhuǎn)速n>門檻轉(zhuǎn)速\，則系統(tǒng)切換到無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式，并執(zhí)行步驟(5)，否則系統(tǒng)根據(jù)輸入的運(yùn)行控制信號(hào)再判定是否繼續(xù)運(yùn)行；若判定繼續(xù)執(zhí)行，則系統(tǒng)重新進(jìn)入有感驅(qū)動(dòng)模式，否則，系統(tǒng)停止運(yùn)行；(5)系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)位置信號(hào)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速η;(6)判定電機(jī)轉(zhuǎn)速η是否大于預(yù)定的“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到“有感”驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)速nb?(7)若電機(jī)轉(zhuǎn)速n>nb，則系統(tǒng)繼續(xù)在無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式下運(yùn)行；gn￡nb，則根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)控制信號(hào)再次判定是否繼續(xù)運(yùn)行，是則系統(tǒng)返回步驟(1)重新進(jìn)入有感驅(qū)動(dòng)模式，否則系統(tǒng)停止運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，步驟(4)中所述的“系統(tǒng)切換到無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式”，具體包括以下步驟:(41)利用有感位置信號(hào)或者對(duì)反電勢(shì)的過(guò)零點(diǎn)的檢測(cè)，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)頻率，并按預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的待電 區(qū)的電角度生成下半周的待電區(qū)的寬度；(42)判定半周頻率是否大于預(yù)設(shè)最低速度的頻率？(43)是，則檢測(cè)負(fù)半周或正半周反電勢(shì)的過(guò)零點(diǎn)，計(jì)算其頻率，并按預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的待電區(qū)的電角度生成下半周的待電區(qū)的寬度；否，則系統(tǒng)停止運(yùn)行；(44)判定半周頻率是否大于預(yù)設(shè)最低速度的頻率？是，則返回步驟(41);否，則系統(tǒng)停止運(yùn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，步驟(41)和步驟(43)中所述的“計(jì)算電機(jī)驅(qū)動(dòng)頻率”是指根據(jù)公式
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，步驟(41)和步驟(43)中所述的“并按預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的待電區(qū)的電角度生成下半周的待電區(qū)的寬度”根據(jù)公式TH。/ (180° /β s)來(lái)計(jì)算，其中，β s為預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的待電區(qū)的電角度，ΤΗ。為本半周期的時(shí)間長(zhǎng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所生成的下半周待電區(qū)的寬度的取值范圍為5°~90°電角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，步驟(1)中所述的“有感”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)速na大于“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到“有感”驅(qū)動(dòng)的門濫轉(zhuǎn)速nb。
7.—種有感無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，主要包括以下步驟:(1)啟動(dòng)電源后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入有感電機(jī)啟動(dòng)1吳式，然后按有感驅(qū)動(dòng)1吳式運(yùn)打;(2)系統(tǒng)根據(jù)霍爾傳感器的信號(hào)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速n，并記錄在有感驅(qū)動(dòng)模式狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)N; (3)判斷PWM的占空比控制電壓Upwm是否超過(guò)預(yù)設(shè)的從“有感”驅(qū)動(dòng)到“無(wú)感”驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)換門檻電壓ua，并且當(dāng)電機(jī)在有感驅(qū)動(dòng)模式下旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)N超過(guò)預(yù)設(shè)的值Na，則轉(zhuǎn)入步驟(4);若圈數(shù)N〈預(yù)設(shè)的值Na，而控制信號(hào)要求繼續(xù)運(yùn)行，則重返步驟(1)的有感驅(qū)動(dòng)；如果控制信號(hào)要求停止，則驅(qū)動(dòng)過(guò)程停止； (4)系統(tǒng)進(jìn)入無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式，并且根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)計(jì)算電機(jī)速度η； (5)在無(wú)感驅(qū)動(dòng)過(guò)程中，如果u_高于預(yù)設(shè)的無(wú)感驅(qū)動(dòng)到有感驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)換電壓ub，則系統(tǒng)繼續(xù)在無(wú)感驅(qū)動(dòng)模式下運(yùn)行；如果Upwm低于預(yù)設(shè)的無(wú)感驅(qū)動(dòng)到有感驅(qū)動(dòng)的門檻轉(zhuǎn)換電壓ub，而控制信號(hào)要求繼續(xù)`運(yùn)行，則轉(zhuǎn)入步驟(1)的有感驅(qū)動(dòng)，否則系統(tǒng)停止運(yùn)行。
【文檔編號(hào)】H02P6/06GK103684120SQ201210321206
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月3日
【發(fā)明者】畢磊 申請(qǐng)人:峰岹科技（深圳）有限公司