通過改變霍爾狀態(tài)信號在“O”到“I”和“I”到“O”兩個切換點的位置，使得能夠改變霍爾狀態(tài)信號與同步信號之間的相位關(guān)系(使得同步信號和霍爾狀態(tài)信號同時為“I”時，或者當同步信號和霍爾狀態(tài)信號同時為“O”的時段增長，即圖5示出的霍爾狀態(tài)信號的波形整體向右移動)，進而延長單片機24輸出高電平開關(guān)信號的時間，則電機轉(zhuǎn)子在原來的轉(zhuǎn)動方向上再運行一段時間，有助于電機啟動。
[0037]為此，若將圖5示出的霍爾狀態(tài)信號的波形整體向右移動，得到圖7所示的信號波形，則可以解決在輸入電壓偏低啟動時電機加速到同步轉(zhuǎn)速時間比較長的問題。
[0038]參照圖7，根據(jù)本發(fā)明，如霍爾傳感器檢測到的電壓值大于電壓閾值P_V時，霍爾狀態(tài)信號為“I”;霍爾傳感器檢測到的電壓值小于電壓閾值N_V時，霍爾狀態(tài)信號為“O”;霍爾傳感器檢測到的電壓值在電壓閾值P_V和N_V之間時，電壓值逐漸增加時，霍爾狀態(tài)信號為“1”，電壓值逐漸減小時，則為“0”，即可以得到如圖7所示的根據(jù)本發(fā)明的霍爾狀態(tài)信號波形。其中電壓閾值P_V和N_V是幅度相等符號相反的值，且幅度小于霍爾傳感器檢測到的電壓值的波峰值。
[0039]關(guān)于電壓閾值P_V和N_V的設(shè)定:
[0040]啟動時，檢測到電機轉(zhuǎn)速較低時，調(diào)整電壓閾值P_V和N_V的大小，使其絕對值減小，極限值為0，霍爾狀態(tài)信號的切換點如圖7所示向右移動，霍爾狀態(tài)信號與輸入電壓的同步信號結(jié)合后，輸出開關(guān)信號，控制電機轉(zhuǎn)動，霍爾狀態(tài)信號的切換點向右移動，能夠延遲電機定子繞組供電的換向，使得電機轉(zhuǎn)子在原來的轉(zhuǎn)動方向上再運行一段時間，有助于電機啟動。
[0041]當檢測到電機達到同步轉(zhuǎn)速后，調(diào)整電壓閾值P_V和N_V的大小，絕對值增大，極限值為霍爾傳感器檢測到的電壓值的波峰值，過渡到正常的開關(guān)工作狀態(tài)，即達到單相無刷電機同步轉(zhuǎn)速時的狀態(tài)，其信號間關(guān)系如圖6所示。
[0042]圖8示出了實際的單相無刷電機達到同步轉(zhuǎn)速后霍爾狀態(tài)信號的切換點，這時切換點靠近霍爾傳感器檢測到的電壓信號的波峰值。
[0043]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的采用單個霍爾傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置的單相無刷電機的基于轉(zhuǎn)子位置檢測的啟動方法的流程圖。
[0044]在步驟S91中，在單相無刷電機的啟動之后，將電壓閾值P_V設(shè)定為霍爾傳感器檢測到的電壓值的波峰值和O之間的任意一個值，將電壓閾值N_V設(shè)定為霍爾傳感器檢測到的電壓值的波谷值和O之間的任意一個值，例如可以將電壓閾值P_V和N_V分別設(shè)定為霍爾傳感器檢測到的電壓值的波峰值和波谷值；
[0045]在步驟S92中通過檢測霍爾狀態(tài)信號的頻率，計算出電機轉(zhuǎn)動的速度；
[0046]在步驟S93中，將計算出的電機轉(zhuǎn)動速度與同步轉(zhuǎn)速進行比較；如果計算出的電機轉(zhuǎn)動速度小于同步轉(zhuǎn)速，則在步驟S94中調(diào)整電壓閾值P_V和N_V的大小，使電壓閾值P_V和N_V的絕對值減小，極限值可為0，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S96 ;如果計算出的電機轉(zhuǎn)動速度大于等于同步轉(zhuǎn)速，調(diào)整電壓閾值P_V和N_V的大小，使其絕對值分別增加到霍爾傳感器檢測到的電壓值的波峰值和波谷值，跳轉(zhuǎn)到步驟S96。
[0047]在步驟S96，根據(jù)電壓閾值P_V和N_V判定霍爾狀態(tài)信號的“ I”、“O”狀態(tài)，即如霍爾傳感器檢測到的電壓值大于電壓閾值P_V時，霍爾狀態(tài)信號為“I”;霍爾傳感器檢測到的電壓值小于電壓閾值N_V時，霍爾狀態(tài)信號為“ O ”;霍爾傳感器檢測到的電壓值在電壓閾值P_V和N_V之間時，電壓值逐漸增加時，霍爾狀態(tài)信號為“ I ”，電壓值逐漸減小時，則為“O”。
[0048]然后在步驟S97，判斷同步信號和霍爾狀態(tài)信號的狀態(tài)組合關(guān)系，根據(jù)同步信號和霍爾狀態(tài)信號的狀態(tài)，來確定是否驅(qū)動交流換流開關(guān)。即若在步驟S97判斷同步信號和霍爾狀態(tài)信號同時為“I”時，或者當同步信號和霍爾狀態(tài)信號同時為“O”時，單片機24在步驟S98輸出高電平的開關(guān)信號以控制交流開關(guān)25為“導(dǎo)通”;否則，若在步驟S97判斷同步信號和霍爾狀態(tài)信號不同時為“I”時，或者同步信號和霍爾狀態(tài)信號不同時為“O”時，則單片機24在步驟S99輸出低電平的開關(guān)信號以控制交流開關(guān)25為“截止”。
[0049]在步驟S98、S99之后，返回到步驟S93。
[0050]即在步驟S93，達到或超過單相無刷電機同步轉(zhuǎn)速時，結(jié)束本發(fā)明的啟動控制方法，過渡到正常的啟動控制過程。
[0051 ] 根據(jù)本發(fā)明的單相無刷電機的控制方法即使在電機電壓比較低的情況下，也能有效地啟動電機，使電機快速地達到同步轉(zhuǎn)速。
[0052] 雖然已經(jīng)圖示和描述了所考慮的本發(fā)明的示例實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，隨著技術(shù)的進步，可以作出各種變更和修改并可以用等價物替換其元素而不背離本發(fā)明的真實范圍。
【主權(quán)項】
1.一種采用單個霍爾傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置的無刷電機的基于轉(zhuǎn)子位置檢測的啟動方法，包括步驟: 在單相無刷電機的啟動之后，將第一電壓閾值設(shè)定為霍爾傳感器檢測到的電壓值的波峰值和O之間的任意一個值，將第二電壓閾值設(shè)定為霍爾傳感器檢測到的電壓值的波谷值和O之間的任意一個值； 通過檢測霍爾狀態(tài)信號的頻率，計算出電機轉(zhuǎn)動的速度； 將計算出的電機轉(zhuǎn)動速度與同步轉(zhuǎn)速進行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整第一電壓閾值和第二電壓閾值的大小； 根據(jù)第一電壓閾值和第二電壓閾值判定霍爾狀態(tài)信號的狀態(tài)； 判斷同步信號和霍爾狀態(tài)信號的狀態(tài)組合關(guān)系，根據(jù)同步信號和霍爾狀態(tài)信號的“ I ”、“O”狀態(tài)，來確定是否驅(qū)動交流換流開關(guān)。 其中，當達到或超過單相無刷電機同步轉(zhuǎn)速時，結(jié)束所述啟動控制方法。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將計算出的電機轉(zhuǎn)動速度與同步轉(zhuǎn)速進行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整第一電壓閾值和第二電壓閾值的大小的步驟包括: 如果計算出的電機轉(zhuǎn)動速度小于同步轉(zhuǎn)速，則調(diào)整第一電壓閾值和第二電壓閾值的大小，使第一電壓閾值和第二電壓閾值的絕對值減?。? 如果計算出的電機轉(zhuǎn)動速度大于等于同步轉(zhuǎn)速，調(diào)整第一電壓閾值和第二電壓閾值的大小，使第一電壓閾值和第二電壓閾值的絕對值分別增加到霍爾傳感器檢測到的電壓值的波峰值和波谷值。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中 霍爾傳感器檢測到的電壓值大于第一電壓閾值時，霍爾狀態(tài)信號為“ I” ； 霍爾傳感器檢測到的電壓值小于第二電壓閾值時，霍爾狀態(tài)信號為“O”； 霍爾傳感器檢測到的電壓值在第一電壓閾值和第二電壓閾值之間時， 電壓值逐漸增加時，則霍爾狀態(tài)信號為“ I ”， 電壓值逐漸減小時，則霍爾狀態(tài)信號為“O”。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中 如果判斷同步信號和霍爾狀態(tài)信號同時為“I”時，或者當同步信號和霍爾狀態(tài)信號同時為“O”時，控制驅(qū)動無刷電機的交流開關(guān)為“導(dǎo)通”； 如果判斷同步信號和霍爾狀態(tài)信號不同時為“I”時，或者同步信號和霍爾狀態(tài)信號不同時為“O”時，控制驅(qū)動無刷電機的交流開關(guān)為“截止”。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中 霍爾傳感器采用線性霍爾傳感器。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中 無刷電機是單相無刷電機或多相無刷電機。
【專利摘要】一種采用單個霍爾傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置的無刷電機的基于轉(zhuǎn)子位置檢測的啟動方法，包括步驟：在單相無刷電機的啟動之后，將第一電壓閾值和第二電壓閾值分別設(shè)定為霍爾傳感器檢測到的電壓值的波峰值和波谷值；通過檢測霍爾狀態(tài)信號的頻率，計算出電機轉(zhuǎn)動的速度；將計算出的電機轉(zhuǎn)動速度與同步轉(zhuǎn)速進行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整第一電壓閾值和第二電壓閾值的大??；根據(jù)第一電壓閾值和第二電壓閾值判定霍爾狀態(tài)信號的“1”、“0”狀態(tài)；判斷同步信號和霍爾狀態(tài)信號的“1”、“0”狀態(tài)組合關(guān)系，根據(jù)同步信號和霍爾狀態(tài)信號的“1”、“0”狀態(tài)，來確定是否驅(qū)動交流換流開關(guān)。其中，當達到或超過單相無刷電機同步轉(zhuǎn)速時，結(jié)束所述啟動控制方法。
【IPC分類】H02P6/16, H02P6/20
【公開號】CN105099297
【申請?zhí)枴緾N201510537071
【發(fā)明人】王明仁, 劉猛, 王勝
【申請人】無錫雷利電子控制技術(shù)有限公司, 常州雷利電機科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月27日