一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，它包括以下步驟，（1）通過交流電源和驅(qū)動板輸入交流220V電壓，經(jīng)過整流輸出直流310V電壓；（2）整流輸出的電壓經(jīng)過開關(guān)電源輸出3.3V、5V、12V電壓給單片機、絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊的控制端、放大電路、采樣電路供電；（3）同時，整流輸出的310V直流電壓連接到絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊上，用于驅(qū)動直流無刷電機；（4）電機U,V,W三相的反電動勢通過采樣電路，并經(jīng)過放大電路進行信號放大；（5）單片機的AD對采集到的電流信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；（6）采用無位置檢測感知算法分析出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和位置進行閉環(huán)控制。本發(fā)明至少具有能夠精確的調(diào)節(jié)直流無刷電機的轉(zhuǎn)速，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡化，減小了電機尺寸，裝配工藝要求低等優(yōu)點。
【專利說明】一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種直流無刷電機的調(diào)速方法，尤其涉及一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法。
【背景技術(shù)】
[0003 ]近年來，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、新型電機控制理論和稀土永磁材料的快速發(fā)展，永磁同步電動機得以迅速的推廣應(yīng)用。與傳統(tǒng)的電勵磁同步電機相比，永磁同步電機，特別是稀土永磁同步電機具有損耗少、效率高、節(jié)電效果明顯的優(yōu)點。永磁同步電動機以永磁體提供勵磁，使電動機結(jié)構(gòu)較為簡單，降低了加工和裝配費用，且省去了容易出問題的集電環(huán)和電刷，提高了電動機運行的可靠性;又因無需勵磁電流，沒有勵磁損耗，提高了電動機的效率和功率密度，因而它是近幾年研究較多并在各個領(lǐng)域中應(yīng)用越來越廣泛的一種電動機。在節(jié)約能源和環(huán)境保護日益受到重視的今天，對其研究就顯得非常必要。
[0004]直流無刷電動機驅(qū)動控制方式分為有位置傳感器式和無位置傳感器式兩種。有位置傳感器會增加電機的體積和成本;其次，連線眾多的位置傳感器會降低電機運行的可靠性。目前主流的直流無刷電機調(diào)速控制器采用霍爾元件檢測轉(zhuǎn)子的位置，對電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計和霍爾元件裝配的位置和精度都有較高的要求，同時，存在一定程度的磁不敏感區(qū)；甚至，在某些惡劣工作環(huán)境中，比如在密封的空調(diào)壓縮機中，由于制冷劑的強腐蝕性，常規(guī)的位置傳感器根本就無法使用。傳感器的安裝精度還會影響電機的運行性能，增加生產(chǎn)和裝配的工藝難度，特別是當電機尺寸小到一定程度時，使用位置傳感器的短處可見一斑。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，其具有能夠精確的調(diào)節(jié)直流無刷電機的轉(zhuǎn)速，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡化，減小電機尺寸，裝配工藝要求低等優(yōu)點。
[0007]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，其特征在于:它包括以下步驟，
(1)通過交流電源和驅(qū)動板輸入交流220V電壓，經(jīng)過整流輸出直流310V電壓；
(2)整流輸出的電壓經(jīng)過開關(guān)電源輸出3.3V、5V、12V電壓給單片機、絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊的控制端、放大電路、采樣電路供電；
(3)同時，整流輸出的310V直流電壓連接到絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊上，用于驅(qū)動直流無刷電機；
(4)電機U，V，W三相的反電動勢通過采樣電路，并經(jīng)過放大電路進行信號放大；
(5)單片機的AD對采集到的電流信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換； (6)采用無位置檢測感知算法分析出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和位置進行閉環(huán)控制。
[0008]進一步地，步驟(2)和步驟(3)同時進行。
[0009]有益效果:
本發(fā)明提供了一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，通過測量通過電機U，V，W三相的電流值，采用特殊的軟件算法，計算得出轉(zhuǎn)子的位置和當前的電機轉(zhuǎn)速，從而達到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。本發(fā)明無需采用位置傳感器，測量結(jié)果精確，調(diào)節(jié)方法簡單有效，在一定程度上還可減小電機尺寸，節(jié)約成本，電機的工作條件所受的外部環(huán)境影響大大減小，結(jié)構(gòu)設(shè)計要求變低，裝配工藝要求也大大降低。
[0010]
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明一優(yōu)選實施例的電機連接示意圖；
圖2是本發(fā)明一優(yōu)選實施例的驅(qū)動板原理框圖；
圖3是本發(fā)明一優(yōu)選實施例的放大電路原理示意圖；
圖4是本發(fā)明一優(yōu)選實施例的控制流程示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為了更清晰的闡述本發(fā)明，提供以下實施例以供參考:
如圖1-4，一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，其特征在于:它包括以下步驟:
(1)如圖2，通過交流電源和驅(qū)動板輸入交流220V電壓，經(jīng)過整流輸出直流310V電壓；
(2)整流輸出的電壓經(jīng)過開關(guān)電源輸出3.3V、5V、12V電壓給單片機、絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊的控制端、放大電路、采樣電路供電；
(3)同時，整流輸出的310V直流電壓連接到絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊上，用于驅(qū)動直流無刷電機；
(4 )電機U，V，W三相的反電動勢通過采樣電路，并經(jīng)過放大電路進行信號放大;如圖3，本發(fā)明采用單電阻RL采樣U，V，W三相電流的總和來計算轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和位置，使用放大電路對微弱的電流信號進行放大。放大倍數(shù)可以通過Rl，R2，R3的電阻值進行調(diào)節(jié)。具體的計算公式為:Uout=I in X RL X R3 + R2。
[0013](5)單片機的AD對采集到的電流信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
(6)采用無位置檢測感知算法分析出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和位置進行閉環(huán)控制。
[0014]進一步地，步驟(2)和步驟(3)同時進行。
[0015]需要說明的是，盡管本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護范圍應(yīng)不限于實施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，其特征在于:它包括以下步驟， (1)通過交流電源和驅(qū)動板輸入交流220V電壓，經(jīng)過整流輸出直流310V電壓； (2)整流輸出的電壓經(jīng)過開關(guān)電源輸出3.3V、5V、12V電壓給單片機、絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊的控制端、放大電路、采樣電路供電； (3 )同時，整流輸出的31OV直流電壓連接到絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊上，用于驅(qū)動直流無刷電機； (4 )電機U，V，W三相的反電動勢通過采樣電路，并經(jīng)過放大電路進行信號放大； (5)單片機的AD對采集到的電流信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換； (6)采用無位置檢測感知算法分析出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和位置進行閉環(huán)控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，其特征在于:步驟(2)和步驟(3)同時進行。
【文檔編號】H02P6/182GK106059402SQ201610418483
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】吳新華, 趙山亮
【申請人】蘇州靈動智能裝備有限責任公司