專(zhuān)利名稱(chēng)：大功率高速直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制器領(lǐng)域，具體涉及一種大功率高速直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)有兩種方案，方波驅(qū)動(dòng)方案(120°變頻)與正弦波驅(qū)動(dòng)方案 (180°變頻)。方波驅(qū)動(dòng)方案電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制策略容易實(shí)現(xiàn)。但方波驅(qū)動(dòng)的電機(jī)力矩波動(dòng)大，低速運(yùn)行時(shí)平穩(wěn)性差，振動(dòng)與噪音也大，高速運(yùn)行時(shí)諧波損耗等雜散損耗大導(dǎo)致效率降低。正弦波驅(qū)動(dòng)方案電機(jī)低速運(yùn)行平穩(wěn)性好噪音低，高速運(yùn)行時(shí)雜散損耗小，效率高。但正弦波驅(qū)動(dòng)方案的控制軟件比較復(fù)雜。對(duì)于大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)，效率是非常重要的指標(biāo)，噪音與振動(dòng)也不可小視，所以一般選用正弦波驅(qū)動(dòng)方案。正弦波驅(qū)動(dòng)有幾種方法，如正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)法，空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大功率高速直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)方法，采用滿足“最佳換流順序”的改進(jìn)型空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種大功率高速直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于其具體包括以下步
驟
(1)、采用脈沖寬度調(diào)制法驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在脈沖寬度調(diào)制的間隙里，采用霍爾傳感器采樣得到電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信息，并采用多次采樣的方法來(lái)降低由于干擾帶來(lái)的影響；
(2)、利用軟件模擬出一個(gè)旋轉(zhuǎn)模型，并利用霍爾傳感器得到的周期性信息計(jì)算出所述旋轉(zhuǎn)模型的轉(zhuǎn)速，同時(shí)利用霍爾傳感器得到的分離位置信息對(duì)旋轉(zhuǎn)模型進(jìn)行相位同步，所述的旋轉(zhuǎn)模型即可模擬出電機(jī)的連續(xù)位置信息；
(3)、由于電機(jī)在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中是有慣性的，電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)霍爾傳感器輸出的分離位置信息間隔不到1毫秒，電機(jī)轉(zhuǎn)速在這么短時(shí)間內(nèi)不可能有很大變化，此時(shí)利用軟件對(duì)檢測(cè)到的霍爾傳感器位置信息進(jìn)行規(guī)律性檢查并對(duì)轉(zhuǎn)速變化率進(jìn)行檢查，如果檢查發(fā)現(xiàn)霍爾傳感器的位置信息超出設(shè)定的范圍，則忽略此次檢測(cè)結(jié)果，從而使得所述的旋轉(zhuǎn)模型也具有了類(lèi)似電機(jī)的機(jī)械“慣性”性質(zhì)，即所述的旋轉(zhuǎn)模型具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明具有開(kāi)關(guān)損耗小、電磁輻射低、效率高、母線電壓利用率高等優(yōu)點(diǎn)，且旋轉(zhuǎn)模型具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性，從而完美實(shí)現(xiàn)正弦波驅(qū)動(dòng)，使得電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)性好、噪音低，且雜散損耗小、效率高。


圖1為本發(fā)明的程序流程圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，一種大功率高速直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)方法，具體包括以下步驟
(1)、采用脈沖寬度調(diào)制法驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在脈沖寬度調(diào)制的間隙里，采用霍爾傳感器采樣得到電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信息，并采用多次采樣的方法來(lái)降低由于干擾帶來(lái)的影響；
(2)、利用軟件模擬出一個(gè)旋轉(zhuǎn)模型，并利用霍爾傳感器得到的周期性信息計(jì)算出旋轉(zhuǎn)模型的轉(zhuǎn)速，同時(shí)利用霍爾傳感器得到的分離位置信息對(duì)旋轉(zhuǎn)模型進(jìn)行相位同步，旋轉(zhuǎn)模型即可模擬出電機(jī)的連續(xù)位置信息，以便對(duì)正弦波驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行正確的同步；
(3)、由于電機(jī)在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中是有慣性的，電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)霍爾傳感器輸出的分離位置信息間隔不到1毫秒，電機(jī)轉(zhuǎn)速在這么短時(shí)間內(nèi)不可能有很大變化，此時(shí)利用軟件對(duì)檢測(cè)到的霍爾傳感器位置信息進(jìn)行規(guī)律性檢查并對(duì)轉(zhuǎn)速變化率進(jìn)行檢查，如果檢查發(fā)現(xiàn)霍爾傳感器的位置信息超出設(shè)定的范圍，則忽略此次檢測(cè)結(jié)果，大大提高了檢測(cè)的正確率，從而使得旋轉(zhuǎn)模型也具有了類(lèi)似電機(jī)的機(jī)械“慣性”性質(zhì)，即旋轉(zhuǎn)模型具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性，即使由于干擾丟失了幾個(gè)霍爾傳感器的位置信息也沒(méi)有太大影響。關(guān)于電機(jī)轉(zhuǎn)速相位補(bǔ)償問(wèn)題，本發(fā)明可進(jìn)行不同電機(jī)轉(zhuǎn)速下的相位調(diào)整試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果從低速到高速時(shí)最佳相位角逐漸超前20°左右，按照實(shí)驗(yàn)結(jié)果本發(fā)明進(jìn)行了相位轉(zhuǎn)速補(bǔ)償。
權(quán)利要求
1. 一種大功率高速直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于其具體包括以下步驟(1)、采用脈沖寬度調(diào)制法驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在脈沖寬度調(diào)制的間隙里，采用霍爾傳感器采樣得到電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信息，并采用多次采樣的方法來(lái)降低由于干擾帶來(lái)的影響；(2)、利用軟件模擬出一個(gè)旋轉(zhuǎn)模型，并利用霍爾傳感器得到的周期性信息計(jì)算出所述旋轉(zhuǎn)模型的轉(zhuǎn)速，同時(shí)利用霍爾傳感器得到的分離位置信息對(duì)旋轉(zhuǎn)模型進(jìn)行相位同步，所述的旋轉(zhuǎn)模型即可模擬出電機(jī)的連續(xù)位置信息；(3)、由于電機(jī)在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中是有慣性的，電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)霍爾傳感器輸出的分離位置信息間隔不到1毫秒，電機(jī)轉(zhuǎn)速在這么短時(shí)間內(nèi)不可能有很大變化，此時(shí)利用軟件對(duì)檢測(cè)到的霍爾傳感器位置信息進(jìn)行規(guī)律性檢查并對(duì)轉(zhuǎn)速變化率進(jìn)行檢查，如果檢查發(fā)現(xiàn)霍爾傳感器的位置信息超出設(shè)定的范圍，則忽略此次檢測(cè)結(jié)果，從而使得所述的旋轉(zhuǎn)模型也具有了類(lèi)似電機(jī)的機(jī)械“慣性”性質(zhì)，即所述的旋轉(zhuǎn)模型具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種大功率高速直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)方法，采用脈沖寬度調(diào)制法驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在脈沖寬度調(diào)制的間隙里，采用霍爾傳感器采樣得到電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信息；對(duì)檢測(cè)到的霍爾傳感器位置信息進(jìn)行規(guī)律性檢查并對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化率進(jìn)行檢查，如果檢查發(fā)現(xiàn)霍爾傳感器的位置信息超出設(shè)定的范圍，則忽略此次檢測(cè)結(jié)果；并利用霍爾傳感器得到的周期性信息計(jì)算出旋轉(zhuǎn)模型的轉(zhuǎn)速，同時(shí)利用霍爾傳感器得到的分離位置信息對(duì)旋轉(zhuǎn)模型進(jìn)行相位同步，模擬出電機(jī)的連續(xù)位置信息。本發(fā)明采用正弦波驅(qū)動(dòng)方案，具有開(kāi)關(guān)損耗小、電磁輻射低、效率高、母線電壓利用率高等優(yōu)點(diǎn)，且旋轉(zhuǎn)模型具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性，從而使得電機(jī)平穩(wěn)性好、噪音低，且雜散損耗小、效率高。
文檔編號(hào)H02P21/05GK102270962SQ20111021096
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者岳丹, 張鑠, 李春英, 汪陽(yáng), 熊魯源, 高立新, 鮑健 申請(qǐng)人:合肥科瑞電子有限責(zé)任公司