本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，特別涉及一種電機控制系統(tǒng)、控制方法及具有該電機控制系統(tǒng)的吸塵器。

背景技術(shù)：

目前，電機作為動力源，已經(jīng)應(yīng)用在許多家用電器上，例如吸塵器上。一般而言，吸塵器這些家用電器需要電機以較高轉(zhuǎn)速進行運轉(zhuǎn)帶動，當(dāng)電機速度越來越快時，對電機控制的精度要求也越來越高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上情況，本發(fā)明提供一種電機控制系統(tǒng)、控制方法及吸塵器，能夠在電機高速運行時，仍然可對電機進行有效的控制。

一種電機控制系統(tǒng)，包括驅(qū)動控制器以及逆變器，所述逆變器為一包括左半橋和右半橋的H橋電路，其特征在于，當(dāng)提供給電機的勵磁電壓進行反向的時刻或控制對電機續(xù)流的時刻，所述驅(qū)動控制器先控制需要截止的半導(dǎo)體開關(guān)管截止，然后延遲一延遲角控制同一半橋中需要導(dǎo)通的半導(dǎo)體開關(guān)管導(dǎo)通。

進一步的，所述電機控制系統(tǒng)還包括位置偵測器；所述電機包括定子及相對該定子轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子；所述逆變器耦接于電源與電機之間，用于建立或斷開電源與電機之間的供電路徑，所述驅(qū)動控制器耦接于位置偵測器以及該逆變器之間，還用于偵測電機的轉(zhuǎn)子的位置并產(chǎn)生包含有反映該反電動勢過零點信號的偵測信號至驅(qū)動控制器；驅(qū)動控制器根據(jù)位置偵測器產(chǎn)生的偵測信號而輸出相應(yīng)的驅(qū)動信號控制逆變器在反電動勢的過零點之前一提前角導(dǎo)通電源與電機的電連接，從而控制對電機提前勵磁，并控制所述逆變器在導(dǎo)通該導(dǎo)通角后斷開電源與電機的電連接持續(xù)所述續(xù)流角，從而控制電機在勵磁該導(dǎo)通角后在續(xù)流角范圍內(nèi)續(xù)流。

進一步的，該逆變器為一H橋電路，包括第一半導(dǎo)體開關(guān)管、第二半導(dǎo)體 開關(guān)管、第三半導(dǎo)體開關(guān)管以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管；其中，第一半導(dǎo)體開關(guān)管以及第二半導(dǎo)體開關(guān)管位于左半橋，第三半導(dǎo)體開關(guān)管以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管位于右半橋。

進一步的，該驅(qū)動控制器與該第一半導(dǎo)體開關(guān)管、第二半導(dǎo)體開關(guān)管、第三半導(dǎo)體開關(guān)管以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管均連接，用于輸出第一、第二、第三以及第四驅(qū)動信號分別控制該第一半導(dǎo)體開關(guān)管、第二半導(dǎo)體開關(guān)管、第三半導(dǎo)體開關(guān)管以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管，其中，所述第一、第二、第三、第四半導(dǎo)體開關(guān)管均為高電平導(dǎo)通開關(guān)。

進一步的，在第一個電半周期內(nèi)，所述驅(qū)動控制器控制第二驅(qū)動信號提前于偵測信號的邊沿前該提前角跳變?yōu)榈碗娖?，控制第三?qū)動信號維持低電平，第四驅(qū)動信號維持高電平，并滯后于該第二驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖降臅r刻所述延遲角后，控制第一驅(qū)動信號延遲跳變?yōu)楦唠娖健?/p>

進一步的，所述驅(qū)動控制器并控制在勵磁電壓施加持續(xù)該導(dǎo)通角后控制產(chǎn)生的第一驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖?，第三?qū)動信號維持低電平，第四驅(qū)動信號維持高電平，以及延遲于該第一驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖降臅r刻所述延遲角后，控制第二驅(qū)動信號跳變?yōu)楦唠娖健?/p>

進一步的，所述驅(qū)動控制器在偵測信號的上一次邊沿后經(jīng)過(180°-θ_adv)的角度時，控制產(chǎn)生的第二驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖?，第三?qū)動信號維持低電平，第四驅(qū)動信號維持高電平，以及控制第一驅(qū)動信號延遲于該第二驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖降臅r刻所述延遲角后跳變?yōu)楦唠娖?，其中?sub>adv為提前角。

進一步的，所述驅(qū)動控制器在偵測信號的當(dāng)前邊沿之后一驅(qū)動角θ_drv內(nèi)持續(xù)勵磁，并在驅(qū)動角θ_drv后控制產(chǎn)生的第一驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖?，第三?qū)動信號維持低電平，第四驅(qū)動信號維持高電平，以及控制第二驅(qū)動信號延遲于該第一驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖降臅r刻所述延遲角后跳變?yōu)楦唠娖?，其中，?qū)動角θ_drv＝θ_con-θ_adv，θ_adv為提前角，θ_con為導(dǎo)通角。

進一步的，在下一個電半周期內(nèi)，驅(qū)動控制器在提前于偵測信號的下一個邊沿前一提前角控制第四驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖剑刂圃摰谝或?qū)動信號維持為低電平，第二驅(qū)動信號維持為高電平，并控制第三驅(qū)動信號在延遲于該第四驅(qū) 動信號跳變?yōu)榈碗娖降臅r刻所述延遲角后跳變?yōu)楦唠娖?，從而開始以反向勵磁電壓對電機進行勵磁；所述驅(qū)動控制器并在施加的反向勵磁電壓持續(xù)所述導(dǎo)通角后，控制產(chǎn)生的第一驅(qū)動信號維持低電平，第二驅(qū)動信號維持高電平，第三驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖?，以及延遲于該第三驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖降臅r刻所述延遲角后，控制第四驅(qū)動信號跳變?yōu)楦唠娖健?/p>

進一步的，所述延遲角小于所述提前角以及所述導(dǎo)通角。

一種電機控制方法，包括步驟：在提供給電機的勵磁電壓進行反向的時刻或控制對電機續(xù)流的時刻，先控制需要截止的半導(dǎo)體開關(guān)管截止；以及延遲一延遲角后再控制同一半橋中需要導(dǎo)通的半導(dǎo)體開關(guān)管導(dǎo)通。

一種吸塵器，包括電機以及電機控制系統(tǒng)，所述電機控制系統(tǒng)包括驅(qū)動控制器以及逆變器，所述逆變器為一包括左半橋和右半橋的H橋電路，其特征在于，所述驅(qū)動控制器用于在逆變器的同一半橋中的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管需要大致同時地分別導(dǎo)通及截止時，先控制需要截止的半導(dǎo)體開關(guān)管截止，然后延遲一延遲角控制同一半橋中需要導(dǎo)通的半導(dǎo)體開關(guān)管導(dǎo)通。

進一步的，所述同一半橋中的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管需要大致同時地分別導(dǎo)通及截止的時刻為對提供給電機的勵磁電壓進行反向的時刻或控制對電機續(xù)流的時刻。

進一步的，所述電機控制系統(tǒng)還包括位置偵測器；所述電機包括定子及相對該定子轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子；所述逆變器耦接于電源與電機之間，用于建立或斷開電源與電機之間的供電路徑，所述驅(qū)動控制器耦接于位置偵測器以及該逆變器之間，還用于偵測電機的轉(zhuǎn)子的位置并產(chǎn)生包含有反映該反電動勢過零點信號的偵測信號至驅(qū)動控制器；驅(qū)動控制器根據(jù)位置偵測器產(chǎn)生的偵測信號而輸出相應(yīng)的驅(qū)動信號控制逆變器在反電動勢的過零點之前一提前角導(dǎo)通電源與電機的電連接，從而控制對電機提前勵磁，并控制所述逆變器在導(dǎo)通該導(dǎo)通角后斷開電源與電機的電連接持續(xù)所述續(xù)流角，從而控制電機在勵磁該導(dǎo)通角后在續(xù)流角范圍內(nèi)續(xù)流。

進一步的，該逆變器為一H橋電路，包括第一半導(dǎo)體開關(guān)管、第二半導(dǎo)體開關(guān)管、第三半導(dǎo)體開關(guān)管以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管；其中，第一半導(dǎo)體開關(guān)管 以及第二半導(dǎo)體開關(guān)管位于左半橋，第三半導(dǎo)體開關(guān)管以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管位于右半橋。

進一步的，該驅(qū)動控制器與該第一半導(dǎo)體開關(guān)管、第二半導(dǎo)體開關(guān)管、第三半導(dǎo)體開關(guān)管以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管均連接，用于輸出第一、第二、第三以及第四驅(qū)動信號分別控制該第一半導(dǎo)體開關(guān)管、第二半導(dǎo)體開關(guān)管、第三半導(dǎo)體開關(guān)管以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管，其中，所述第一、第二、第三、第四半導(dǎo)體開關(guān)管均為高電平導(dǎo)通開關(guān)。

進一步的，在第一個電半周期內(nèi)，所述驅(qū)動控制器控制第二驅(qū)動信號提前于偵測信號的邊沿前該提前角跳變?yōu)榈碗娖?，控制第三?qū)動信號維持低電平，第四驅(qū)動信號維持高電平，并滯后于該第二驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖降臅r刻所述延遲角后，控制第一驅(qū)動信號延遲跳變?yōu)楦唠娖健?/p>

進一步的，所述驅(qū)動控制器并控制在勵磁電壓施加持續(xù)該導(dǎo)通角后控制產(chǎn)生的第一驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖?，第三?qū)動信號維持低電平，第四驅(qū)動信號維持高電平，以及延遲于該第一驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖降臅r刻所述延遲角后，控制第二驅(qū)動信號跳變?yōu)楦唠娖健?/p>

進一步的，所述驅(qū)動控制器在偵測信號的上一次邊沿后經(jīng)過(180°-θ_adv)的角度時，控制產(chǎn)生的第二驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖剑谌?qū)動信號維持低電平，第四驅(qū)動信號維持高電平，以及控制第一驅(qū)動信號延遲于該第二驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖降臅r刻所述延遲角后跳變?yōu)楦唠娖?，其中?sub>adv為提前角。

進一步的，所述驅(qū)動控制器在偵測信號的當(dāng)前邊沿之后一驅(qū)動角θ_drv內(nèi)持續(xù)勵磁，并在驅(qū)動角θ_drv后控制產(chǎn)生的第一驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖剑谌?qū)動信號維持低電平，第四驅(qū)動信號維持高電平，以及控制第二驅(qū)動信號延遲于該第一驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖降臅r刻所述延遲角后跳變?yōu)楦唠娖?，其中，?qū)動角θ_drv＝θ_con-θ_adv，θ_adv為提前角，θ_con為導(dǎo)通角。

進一步的，在下一個電半周期內(nèi)，驅(qū)動控制器在提前于偵測信號的下一個邊沿前一提前角控制第四驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖?，控制該第一?qū)動信號維持為低電平，第二驅(qū)動信號維持為高電平，并控制第三驅(qū)動信號在延遲于該第四驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖降臅r刻所述延遲角后跳變?yōu)楦唠娖剑瑥亩_始以反向勵磁 電壓對電機進行勵磁；所述驅(qū)動控制器并在施加的反向勵磁電壓持續(xù)所述導(dǎo)通角后，控制產(chǎn)生的第一驅(qū)動信號維持低電平，第二驅(qū)動信號維持高電平，第三驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖?，以及延遲于該第三驅(qū)動信號跳變?yōu)榈碗娖降臅r刻所述延遲角后，控制第四驅(qū)動信號跳變?yōu)楦唠娖健?/p>

進一步的，所述延遲角小于所述提前角以及所述導(dǎo)通角。

本發(fā)明的電機控制系統(tǒng)、控制方法及吸塵器，通過控制逆變器中的半導(dǎo)體開關(guān)管的導(dǎo)通截止時間，能夠在電機高速運行時，保證電機的有效運行。

【附圖說明】

下面將結(jié)合說明書附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。

圖1為本發(fā)明一實施方式中的吸塵器的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明一實施方式中的電機控制系統(tǒng)的功能模塊圖。

圖3為本發(fā)明一實施方式中的電機控制系統(tǒng)較具體的電路框圖。

圖4為本發(fā)明一實施方式中的驅(qū)動信號的信號時序圖。

圖5為本發(fā)明另一實施方式中的驅(qū)動信號的信號時序圖。

圖6為本發(fā)明一實施方式中的電機控制方法的流程圖。

【具體實施方式】

請一參閱圖1，為本發(fā)明一實施方式中的吸塵器100的結(jié)構(gòu)框圖。該吸塵器100包括電機控制系統(tǒng)1、電源2以及電機3。電機控制系統(tǒng)1用于控制電源2對電機3的供電。該電機控制系統(tǒng)1控制該電源2在于電機3中的反電動勢過零點前一提前角控制電源2對電機3提供勵磁電壓進行勵磁，以及該電機控制系統(tǒng)1在電機3啟動后從加速模式到恒速運行模式的過程中，逐漸增大該提前角。其中，該電源2為直流電源，所輸出的電壓為24V或12V。其中，加速模式指電機3的轉(zhuǎn)子32(在圖2示出)的轉(zhuǎn)速逐漸增大的階段，恒速運行模式指的是電機3的轉(zhuǎn)子32的轉(zhuǎn)速增大到一預(yù)定速度后維持該預(yù)定速度進行轉(zhuǎn)動的階段。

該電機控制系統(tǒng)1還控制在一導(dǎo)通角范圍內(nèi)進行勵磁，在電機3啟動后從加速模式到恒速運行模式的過程中，該電機控制系統(tǒng)1將該導(dǎo)通角逐漸減小至一 預(yù)定值。其中，導(dǎo)通角指的是在一個電機3上電的電半周期內(nèi)從勵磁開始到勵磁結(jié)束時的角度。

其中，在一個電半周期內(nèi)該電機控制系統(tǒng)1在導(dǎo)通角之后控制電機3續(xù)流。從而，在一個反電動勢電半周期內(nèi)，電機控制系統(tǒng)1依次控制電機3勵磁和續(xù)流。

其中，該提前角的設(shè)置與選擇為使得每次開始勵磁時作用于電機3的力矩為最大，從而提高電機3的效率。

請一并參閱圖2，為電機控制系統(tǒng)1的功能模塊圖。所述電機控制系統(tǒng)1包括逆變器10、位置偵測器20以及驅(qū)動控制器30。電機3包括定子31及相對該定子31轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子32。所述逆變器10耦接于電源2與電機3之間，用于建立電源2與電機3之間的供電路徑。驅(qū)動控制器30耦接于位置偵測器20以及該逆變器10之間。該位置偵測器20用于偵測電機3的轉(zhuǎn)子32的位置并產(chǎn)生包含有反映該反電動勢過零點信號的偵測信號至驅(qū)動控制器30。驅(qū)動控制器30根據(jù)位置偵測器20產(chǎn)生的偵測信號輸出相應(yīng)的驅(qū)動信號，以控制逆變器10于反電動勢的過零點之前一提前角導(dǎo)通電源2與電機3的電連接。從而，控制對電機3提前勵磁，并控制所述逆變器10在導(dǎo)通該導(dǎo)通角后斷開電源2與電機3的電連接，從而控制電機3在勵磁該導(dǎo)通角后續(xù)流。

其中，如圖2所示，電機控制系統(tǒng)1還包括一開關(guān)驅(qū)動模組40，該開關(guān)驅(qū)動模組40連接于驅(qū)動控制器30與該逆變器10之間，用于對驅(qū)動控制器30輸出的驅(qū)動信號進行升壓，以驅(qū)動該逆變器10。

其中，所述驅(qū)動控制器30根據(jù)位置偵測器20的偵測信號而產(chǎn)生的驅(qū)動信號還使得逆變器10于反電動勢的一個過零點前一提前角建立電源2與電機3的第一供電路徑，控制對電機3提前勵磁且勵磁電流為第一方向；以及于反電動勢的下一個過零點前一提前角建立電源2與電機3的第二供電路徑，控制對電機3提前勵磁且勵磁電流為第二方向。從而，逆變器10交替建立電源2與電機3之間的第一、第二供電路徑，而使得勵磁電流的方向交替變化，從而將電源2提供的直流電逆變?yōu)榻涣麟姸?qū)動電機3持續(xù)工作。

其中，電機3接收勵磁電流的時刻直到勵磁電流改變方向的時刻為一電半周期。在每一電半周期內(nèi)，電機3依次被勵磁和續(xù)流。

請一并參閱圖3，為電機控制系統(tǒng)1的具體電路圖。所述電源2為一直流電源，包括一電源正極端21和一電源負極端22。電機3還包括第一電極端33以及第二電極端34。該定子31為線圈繞組，且定子31的兩個端子分別與該第一電極端33、第二電極端34電連接。該逆變器10電連接于該電源2的電源正極端21、電源負極端22以及該第一電極端33、第二電極端34之間，用于建立電源2的電源正極端21、電源負極端22與該第一電極端33、第二電極端34之間的第一供電路徑或第二供電路徑。

其中，該第一供電路徑中，該電源2的電源正極端21、電源負極端22分別與該第一電極端33、第二電極端34連接。在該第二供電路徑中，該電源2的電源正極端21、電源負極端22分別與該第二電極端34、第一電極端33連接。

在本實施方式中，該轉(zhuǎn)子32為永磁性磁體并可相對該定子31轉(zhuǎn)動。該位置偵測器20靠近該電機3設(shè)置，并通過偵測轉(zhuǎn)子32的位置產(chǎn)生包括反映反電動勢過零的偵測信號。具體的，該位置偵測器20偵測到N磁極或S磁極時產(chǎn)生的偵測信號發(fā)生電平變化而形成邊沿，該邊沿指示了此時電機3中的反電動勢過零。

如圖3所示，在本實施方式中，該逆變器10為一H橋電路，包括第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1、第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2、第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4。該第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1與第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2依次串聯(lián)于該電源2的電源正極端21及電源負極端22之間，該第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3與第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4同樣依次串聯(lián)于該電源2的電源正極端21及電源負極端22之間。該電機3的第一電極端33與第二電極端34分別連接于該第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1、第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2的連接節(jié)點N1以及該第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4的連接節(jié)點N2之間。

該驅(qū)動控制器30與該第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1、第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2、第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4均連接，用于輸出四個驅(qū)動信號S1-S4分別控制該第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1、第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2、第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4。其中，在本實施方式中，該第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1、第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2、第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4為高電平導(dǎo)通開關(guān)。例如，該第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1、第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2、 第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4均為NMOSFET管，或者其中部分為NMOSFET管，另一部分為IGBT管或NPNBJT。

請一并參閱圖4，為偵測信號H1、驅(qū)動信號S1-S4、勵磁電流C1的信號時序圖。位置偵測器20偵測轉(zhuǎn)子32的位置而產(chǎn)生波形隨位置變化的偵測信號，其中，所述偵測信號H1在轉(zhuǎn)子32的N磁極或S磁極轉(zhuǎn)到對應(yīng)位置偵測器20的位置時產(chǎn)生電平變化而形成邊沿。

如圖4所示，在第一個電半周期T_half內(nèi)，所述驅(qū)動控制器30控制產(chǎn)生的驅(qū)動信號S1于偵測信號H1的邊沿E1前一提前角θ_adv跳變?yōu)楦唠娖?，?qū)動信號S2于偵測信號H1的邊沿E1前該提前角θ_adv跳變?yōu)榈碗娖剑?qū)動信號S3維持低電平，驅(qū)動信號S4維持高電平。從而，在偵測信號H1的邊沿前該提前角θ_adv的時刻，所述分別受驅(qū)動信號S1控制的第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1導(dǎo)通，受驅(qū)動信號S2控制的第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2截止，受驅(qū)動信號S3控制的第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3截止，以及受驅(qū)動信號S4控制的第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4導(dǎo)通。如此，逆變器10建立電機3的定子31與電源2之間的第一供電路徑，左正右負的勵磁電壓被施加給電機3的定子31。

所述驅(qū)動控制器30還控制在勵磁電壓持續(xù)施加一導(dǎo)通角θ_con后控制產(chǎn)生的驅(qū)動信號S1跳變?yōu)榈碗娖剑?qū)動信號S2跳變?yōu)楦唠娖?，?qū)動信號S3維持低電平，驅(qū)動信號S4維持高電平。此時，第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1以及第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3截止，第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4導(dǎo)通，此時電機3的定子31與電源2之間的連接被切斷，而電機3的定子31通過導(dǎo)通的第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4形成一續(xù)流回路，在續(xù)流角θ_fre范圍內(nèi)進行續(xù)流。

所述驅(qū)動控制器30根據(jù)偵測信號H1的上一次邊沿(即，邊沿E1之前的一個邊沿)確定當(dāng)前邊沿E1之前的提前角θ_adv位置，顯然，在一個電半周期內(nèi)，180°-θ_adv即為上一次邊沿距離該提前角θ_adv(提前勵磁時刻)的角度。驅(qū)動控制器30控制產(chǎn)生的驅(qū)動信號S1于偵測信號H1的邊沿E1前一提前角θ_adv跳變?yōu)楦唠娖?，?qū)動信號S2于偵測信號H1的邊沿E1前該提前角θ_adv跳變?yōu)榈碗娖剑?qū)動信號S3維持低電平，驅(qū)動信號S4維持高電平；即在偵測信號H1的邊沿 E1上一次邊沿后一(180°-θ_adv)角度時，控制驅(qū)動信號S1跳變?yōu)楦唠娖?，?qū)動信號S2跳變?yōu)榈碗娖剑?qū)動信號S3維持低電平，以及驅(qū)動信號S4維持高電平。

其中，在本實施方式中，導(dǎo)通角θ_con、提前角θ_adv均與速度相關(guān)，可通過查詢表得出，例如通過一記錄有速度與導(dǎo)通角θ_con、提前角θ_adv關(guān)系的查詢表，根據(jù)當(dāng)前的速度查出對應(yīng)的導(dǎo)通角θ_con與提前角θ_adv。根據(jù)導(dǎo)通角θ_con＝θ_adv+θ_drv，可得出：θ_drv＝θ_con-θ_adv，其中，θ_drv為在偵測信號的邊沿E1后繼續(xù)勵磁的驅(qū)動角。從而，所述驅(qū)動控制器30控制在勵磁電壓施加一導(dǎo)通角θ_con后控制產(chǎn)生的驅(qū)動信號S1跳變?yōu)榈碗娖?，?qū)動信號S2跳變?yōu)楦唠娖?，?qū)動信號S3維持低電平，驅(qū)動信號S4維持高電平為：在偵測信號H1的邊沿E1之后一驅(qū)動角θ_drv內(nèi)持續(xù)勵磁，并在驅(qū)動角θ_drv后控制產(chǎn)生的驅(qū)動信號S1跳變?yōu)榈碗娖?，控制?qū)動信號S2跳變?yōu)楦唠娖?，控制?qū)動信號S3維持低電平，以及控制驅(qū)動信號S4維持高電平。

其中，導(dǎo)通角θ_con與續(xù)流角θ_fre之和為一個電半周期，即θ_con+θ_fre＝180°，從而，也可以根據(jù)：θ_fre＝180°-θ_con得出續(xù)流角θ_fre。

從而，該驅(qū)動控制器30根據(jù)位置偵測器20產(chǎn)生的偵測信號產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動信號S1-S4，使得逆變器10于偵測信號的邊沿之前一提前角θ_adv進行勵磁，并在勵磁一導(dǎo)通角θ_con后進行續(xù)流。

其中，該驅(qū)動控制器30并控制在續(xù)流一續(xù)流角θ_fre之后進行供電路徑的切換，即進行勵磁電壓方向的切換而進入下一個電半周期，然后重復(fù)前述類似的過程。具體的，所述驅(qū)動控制器30在于偵測信號H1的下一個邊沿E2前一提前角θ_adv控制驅(qū)動信號S3跳變?yōu)楦唠娖?，控制?qū)動信號S4跳變?yōu)榈碗娖?，并控制該?qū)動信號S1維持為低電平，驅(qū)動信號S2維持為高電平。此時，分別受驅(qū)動信號S3和驅(qū)動信號S2控制的第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3及第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2導(dǎo)通，分別受驅(qū)動信號S1和S4控制的第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4截止，此時，施加給電機3的勵磁電壓反向，繼續(xù)驅(qū)動電機3的轉(zhuǎn)子32朝同一方向轉(zhuǎn)動。而相類似的，當(dāng)施加的反向勵磁電壓持續(xù)所述導(dǎo)通角θ_con后，所述驅(qū)動控制器30控制產(chǎn)生的驅(qū)動信號S1維持低電平，驅(qū)動信號S2維持高電平，驅(qū)動信號S3跳變?yōu)榈碗娖剑?qū)動信號S4跳變?yōu)楦唠娖?。此時，第一半導(dǎo)體開 關(guān)管Q1及第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3截止，第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4導(dǎo)通，電機3的定子31通過導(dǎo)通的第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4形成一續(xù)流回路，在續(xù)流角θ_fre范圍內(nèi)進行續(xù)流。

其中，與上一個電半周期相同，于偵測信號H1的下一個邊沿E2前一提前角θ_adv控制驅(qū)動信號S3跳變?yōu)楦唠娖剑刂乞?qū)動信號S4跳變?yōu)榈碗娖剑⒖刂圃擈?qū)動信號S1維持為低電平，驅(qū)動信號S2維持為高電平為：在當(dāng)前邊沿E1之后一(180°-θ_adv)控制驅(qū)動信號S3跳變?yōu)楦唠娖剑刂乞?qū)動信號S4跳變?yōu)榈碗娖?，并控制該?qū)動信號S1維持為低電平，驅(qū)動信號S2維持為高電平。同樣，當(dāng)施加的反向勵磁電壓持續(xù)所述導(dǎo)通角θ_con后，所述驅(qū)動控制器30控制產(chǎn)生的驅(qū)動信號S1維持低電平，驅(qū)動信號S2維持高電平，驅(qū)動信號S3跳變?yōu)榈碗娖剑?qū)動信號S4跳變?yōu)楦唠娖綖椋涸趥蓽y信號H1的下一個邊沿E2之后一驅(qū)動角θ_drv內(nèi)持續(xù)勵磁，并在驅(qū)動角θ_drv后控制產(chǎn)生的驅(qū)動信號S1維持低電平，驅(qū)動信號S2維持高電平，驅(qū)動信號S3跳變?yōu)榈碗娖?，?qū)動信號S4跳變?yōu)楦唠娖健?/p>

其中，如圖4所示，由于殘留電流的影響，在逆變器10響應(yīng)驅(qū)動信號S1-S4進行供電路徑的切換后，流經(jīng)電機3的定子31中的電流C1會延遲一會才會改變方向。

其中，該位置偵測器20為霍爾傳感器，所產(chǎn)生的偵測信號H1為霍爾信號，霍爾信號在N磁極或S磁極靠近時產(chǎn)生邊沿變化，而形成邊沿。

在本實施方式中，該提前角的變化范圍為0-30°，即，在電機3從加速模式轉(zhuǎn)變到恒速運行模式的過程中，提前角從0度逐漸增大至30°。該導(dǎo)通角的變化范圍可為180°-108°，即，在電機3從啟動到加速模式再到恒速運行模式的過程中，導(dǎo)通角從180°逐漸減小至108°。也就是說，在電機3從啟動到加速模式再到恒速運行模式的過程中，從在一個電半周期內(nèi)全部導(dǎo)通進行勵磁到逐漸減小至只勵磁108°。

如圖3所示，開關(guān)驅(qū)動模組40包括四個開關(guān)驅(qū)動器41，該四個開關(guān)驅(qū)動器41分別連接于該驅(qū)動控制器30與該第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1、第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2、第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4之間，用于分別接收驅(qū)動控制器30輸出的四個驅(qū)動信號S1-S4，并分別進行升壓后傳輸給第一半導(dǎo)體開 關(guān)管Q1、第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2、第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4，以驅(qū)動該第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1、第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2、第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3以及第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4進行導(dǎo)通或截止。

由于從施加驅(qū)動信號至逆變器10中的半導(dǎo)體開關(guān)管至半導(dǎo)體開關(guān)管真正響應(yīng)，例如真正導(dǎo)通或截止有一個響應(yīng)時間，在電機3的轉(zhuǎn)子32速度很小時，該響應(yīng)時間可以忽略，但是當(dāng)電機3的轉(zhuǎn)子32速度很快時，例如達到10W rpm(轉(zhuǎn)每分鐘)時，該響應(yīng)速度將造成較大的影響。因此，本發(fā)明中隨著電機3轉(zhuǎn)子速度的增加，逐漸增大提前角，可以使得半導(dǎo)體開關(guān)管真正響應(yīng)施加的驅(qū)動信號時，轉(zhuǎn)子32總會到一力矩最大的預(yù)定位置，從而可提高電機3的效率。而通過逐漸減小導(dǎo)通角，可在速度越來越大導(dǎo)致反電動勢越來越大而難以施加勵磁電壓時，在續(xù)流角內(nèi)進行續(xù)流，一定程度上消除反電動勢的影響。

請參閱圖5，為本發(fā)明另一實施方式中偵測信號H1、驅(qū)動信號S1-S4、勵磁電流C1的信號時序圖。如前所述，從施加驅(qū)動信號至逆變器10中的半導(dǎo)體開關(guān)管至半導(dǎo)體開關(guān)管真正響應(yīng)，例如真正導(dǎo)通或截止有一個響應(yīng)時間。而如前所述，在控制逆變器10進行第一供電路徑和第二供電路徑切換而使得勵磁電壓反向時或控制對電機3進行續(xù)流時，位于左半橋或右半橋上的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管是大致同時分別導(dǎo)通及截止。而如果同時控制位于逆變器10的左半橋中的第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1、第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2分別導(dǎo)通或截止，或同時控制第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q1、第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4導(dǎo)通或截止，由于響應(yīng)時間的存在，將有可能出現(xiàn)第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1、第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2均導(dǎo)通或者第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q1、第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4均導(dǎo)通的情況，此時將會在左半橋或右半橋出現(xiàn)短路而影響電機3的轉(zhuǎn)子32的轉(zhuǎn)動，甚至可能損壞半導(dǎo)體開關(guān)管。

因此，為了避免這種情況，在本實施方式中，該驅(qū)動控制器30在同一半橋中的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管需要大致同時地分別導(dǎo)通及截止時，先控制需要截止的半導(dǎo)體開關(guān)管截止，然后延遲一延遲角后再控制同一半橋中需要導(dǎo)通的半導(dǎo)體開關(guān)管導(dǎo)通。其中，在本實施方式中，該同一半橋中的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管需要大致同時地分別導(dǎo)通及截止的時刻為對提供給電機3的勵磁電壓進行反向的時刻(即勵磁電壓開始反向的時刻，在有續(xù)流角時，也可以稱為開始提供勵磁電 壓的時刻)或控制對電機3續(xù)流的時刻(即開始續(xù)流的時刻)。其中，該延遲角很小，例如為0.1°等，因此仍然可認為該同一半橋中的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管是大致同時地分別導(dǎo)通及截止，且由于需要導(dǎo)通的半導(dǎo)體開關(guān)管的導(dǎo)通時刻滯后/延遲于需要截止的半導(dǎo)體開關(guān)管的截止時刻，因此，避免了出現(xiàn)同一半橋上的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管同時導(dǎo)通的情況。

如圖5所示，在本實施方式中，以一個電周期為例進行說明。當(dāng)需要提前該提前角θ_adv進行勵磁時，在一個電半周期內(nèi)，所述驅(qū)動控制器30控制產(chǎn)生的驅(qū)動信號S2于偵測信號H1的邊沿E1前一提前角θ_adv跳變?yōu)榈碗娖剑缓?，控制?qū)動信號S1滯后所述延遲角θ_dey后跳變?yōu)楦唠娖剑刂乞?qū)動信號S3維持低電平以及驅(qū)動信號S4維持高電平。從而，在偵測信號H1的邊沿E1前該提前角θ_adv的時刻所述受驅(qū)動信號S2控制的第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2截止，受驅(qū)動信號S3控制的第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3截止，以及受驅(qū)動信號S4控制的第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4導(dǎo)通，而受驅(qū)動信號S1控制的第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1在滯后所述延遲角θ_dey后才導(dǎo)通，從而使得第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1滯后導(dǎo)通，避免出現(xiàn)同時位于一個左半橋的第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1和第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2同時出現(xiàn)導(dǎo)通的情況。

在本實施方式中，所述驅(qū)動控制器30控制在勵磁電壓施加一導(dǎo)通角θ_con后控制產(chǎn)生的驅(qū)動信號S1跳變?yōu)榈碗娖?，控制?qū)動信號S3維持低電平，驅(qū)動信號S4維持高電平，然后控制驅(qū)動信號S2滯后所述延遲角θ_dey后跳變?yōu)楦唠娖?。從而，此時仍然保證需要發(fā)生狀態(tài)變化的第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1和第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2中的第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1先截止然后第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2再導(dǎo)通，避免出現(xiàn)同時導(dǎo)通的情況。

如圖5所示，下一個電半周期T_half與上述相同，對于需要發(fā)生狀態(tài)變化的第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3和第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4，同樣控制其中一個先截止，另一個延后導(dǎo)通。例如，所述驅(qū)動控制器30在于偵測信號H1的下一個邊沿E2前一提前角θ_adv控制驅(qū)動信號S4跳變?yōu)榈碗娖?，控制該?qū)動信號S1維持為低電平，驅(qū)動信號S2維持為高電平，并控制驅(qū)動信號S3滯后該延遲角θ_dey后跳變?yōu)楦唠娖?。此時，位于右半橋的第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4首先截止，然后該第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3延遲導(dǎo)通，該第一半導(dǎo)體開關(guān)管Q1維持截止，第二半導(dǎo)體開關(guān)管Q2 維持導(dǎo)通。此時，逆變器10建立第二供電路徑而使得施加給電機3的勵磁電壓反向，繼續(xù)驅(qū)動電機3中的轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)動。由于右半橋的第四半導(dǎo)體開關(guān)管Q4先截止然后才導(dǎo)通右半橋的第三半導(dǎo)體開關(guān)管Q3，從而可避免右半橋的半導(dǎo)體開關(guān)管同時出現(xiàn)導(dǎo)通。

其中，本發(fā)明所有附圖中所示的元件之間的位置關(guān)系并不代表其在產(chǎn)品中的排布位置關(guān)系，僅僅是電氣和邏輯上的位置關(guān)系。

請參閱圖6，為本發(fā)明一實施方式中的電機控制方法的流程圖。該方法包括如下步驟：

在逆變器10的同一半橋中的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管需要大致同時地分別導(dǎo)通及截止時，先控制需要截止的半導(dǎo)體開關(guān)管截止(601)。其中，該同一半橋中的兩個半導(dǎo)體開關(guān)管需要大致同時地分別導(dǎo)通及截止的時刻為對提供給電機3的勵磁電壓進行反向的時刻或控制對電機3續(xù)流的開始時刻。

延遲一延遲角θ_dey后再控制同一半橋中需要導(dǎo)通的半導(dǎo)體開關(guān)管導(dǎo)通。(603)。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施方式，并非是對本發(fā)明作任何形式上的限定。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護的范圍之內(nèi)。